Aux États-Unis, le modafinil est approuvé comme traitement de la narcolepsie, des troubles du sommeil liés au travail posté et de l'apnée obstructive du sommeil. De plus, le modafinil peut être utilisé comme nootrope dans des contextes non médicaux pour ceux qui n'ont pas de problèmes médicaux, tandis que des praticiens de santé alternative non agréés ont revendiqué la substance comme agent améliorant la cognition dans certaines communautés en ligne et forums de discussion. Parmi les spécialistes du sommeil, le modafinil est considéré comme un stimulant léger. Le modafinil peut être utilisé pour le traitement à court terme de la somnolence diurne excessive due à la narcolepsie, à l'hypersomnie idiopathique, au syndrome de fatigue chronique, au décalage horaire, aux troubles du sommeil liés au travail posté ou à la somnolence excessive associée à l'apnée obstructive du sommeil. Il est également utilisé pour stimuler l'éveil chez les personnes souffrant de dépression et de troubles cognitifs. Il a également été utilisé hors AMM pour traiter l'encéphalopathie traumatique chronique (CTE), une maladie neurodégénérative d'étiologie inconnue qui peut être liée à des commotions cérébrales répétées. Il a été utilisé pour traiter le trouble déficitaire de l'attention/hyperactivité (TDAH) et pour augmenter l'éveil chez les personnes médicalement dépendantes de stimulants tels que la cocaïne. Le modafinil est un stimulant non amphétamine, ce qui signifie qu'il n'augmente pas la tension artérielle ni la fréquence cardiaque. Il n'interagit pas avec d'autres médicaments.

Bien qu'il n'y ait pas de directives officielles pour le modafinil, il est généralement recommandé que la dose minimale soit de 200 mg du médicament (200 mg est la dose adulte normale recommandée dans les informations de prescription de la FDA américaine), avec une dose quotidienne maximale de 400 mg. La posologie initiale recommandée habituelle est de 200 mg au coucher. La dose doit être augmentée progressivement. Dans le cas d'individus utilisant une dose élevée, il est recommandé de réduire progressivement la posologie après quelques semaines environ. Il est suggéré de diminuer la dose de 50 mg par semaine, avec des ajustements posologiques en fonction de la tolérance et des effets indésirables. Le modafinil est utilisé pour traiter la fatigue chronique due à la narcolepsie, les troubles du sommeil liés au travail posté et l'apnée obstructive du sommeil. La narcolepsie, parfois appelée trouble du sommeil en raison de sa tendance à apparaître soudainement pendant le sommeil, est causée par une carence en un produit chimique appelé hypocrétine. L'hypocrétine régule le cycle veille-sommeil et les mouvements involontaires (paralysie du sommeil) qui se produisent lorsque quelqu'un se réveille. Bien que les médecins ne connaissent pas encore la cause de la narcolepsie, il ne fait aucun doute que la cause est le produit chimique défectueux de l'hypocrétine. Le but du modafinil est de permettre à une personne atteinte de cette condition de rester plus facilement éveillée pendant la journée et entre les périodes de sommeil. Parmi un certain nombre d'études, il a été constaté que le modafinil "augmente de plus de 15 % le temps pendant lequel les patients sont suffisamment éveillés". Ceux qui ont pris le médicament ont eu beaucoup moins d'épisodes de somnolence involontaire connue sous le nom de cataplexie et ont perdu moins de la moitié de la quantité totale de sommeil par rapport à ceux qui ont pris un placebo.