До цієї групи засобів належать похідні пурину — диметилксатини {теобромін, теофілін, еуфілін та ін.). Підвищення діурезу, яке виникає під впливом диметилксантинів, зумовлене під
вищенням кровообігу нирок. За рахунок розширення судин нирок і зменшення їх опору дещо підвищується клубочкова фільтрація. Однак основною причиною збільшення діурезу є посилення ниркового кровотоку головним чином у мозковій речовині нирок. Вважають, що певну роль у пригніченні процесів реабсорбції солей і води має здатність диметилксантинів впливати на пуринові (аденозинові) рецептори, пригнічувати активність фосфо-діестерази, яка інактивує всередині клітин циклічний З, 5-АМФ, що викликає активізацію функції клітин.
Теофілін підвищує вміст простагландину Е у клітинах мозкової речовини нирок, що сприяє підвищенню діурезу. Посередником у цьому процесі, можливо, є цАМФ. Є думка, що диметилксантини пригнічують реабсорбцію натрію за рахунок їх впливу на адренергічні структури нирки, стан регуляторів водно-сольового гомеостазу.
Диметилксантини є слабкими діуретиками, тому їх застосовують тільки при хронічних захворюваннях у похилому віці та при незначних набряках. У зв'язку з наявністю подразнювальної дії теофіліну можливі диспепсичні явища. Еуфілін у високих дозах може знижувати артеріальний тиск, впливати на роботу серця, викликати зміни з боку травної системи.