De nombreuses études animales sur le modafinil ont été réalisées, ainsi qu'un nombre limité d'essais cliniques humains, mais la recherche à ce jour n'a pas démontré de manière concluante l'efficacité du modafinil en tant qu'amplificateur cognitif. Les effets du modafinil varient en fonction de la dose, des doses plus faibles entraînant de l'euphorie, de la vigilance, une amélioration de la concentration et une motivation accrue, tandis que des doses plus élevées entraînent de la somnolence. Il peut être utilisé en combinaison avec de l'alcool pour prévenir la somnolence. Le modafinil est une pilule de vigilance qui est principalement utilisée pour favoriser l'éveil. Le modafinil a des avantages prouvés dans le traitement de la fatigue, du trouble déficitaire de l'attention/hyperactivité (TDAH) et de l'apnée. Il est particulièrement efficace chez les patients souffrant de troubles du sommeil et de somnolence diurne, en particulier les travailleurs postés. Le modafinil n'est pas recommandé chez les personnes ayant des antécédents d'arythmie, d'hypertrophie ventriculaire gauche ou des antécédents récents d'infarctus du myocarde ou de crise cardiaque.
Cette recherche a comparé le Modafinil à un placebo et à un "médicament améliorant la mémoire appelé Armodafinil" chez les personnes souffrant de privation de sommeil. Il a été constaté que le modafinil était le meilleur pour prévenir la fatigue et restaurer la vigilance. On pense qu'il agit sur les niveaux de dopamine dans le cerveau, agissant à peu près de la même manière que l'amphétamine et le méthylphénidate. Le modafinil atteint ses effets favorisant l'éveil en agissant sur les systèmes d'orexine et d'hypocrétine dans le cerveau. L'orexine, qui est naturellement libérée dans le sommeil d'un individu, est responsable du maintien du sommeil. Le manque d'orexine est connu pour causer de la somnolence et une faible vigilance. Le modafinil est pris par voie orale, généralement à raison de 200 mg pris le matin, avec un repas. La dose maximale recommandée est de 400 mg par jour. Pour un bénéfice maximum, il est important de s'assurer que le modafinil est bien absorbé pour éviter la possibilité d'un crash en fin de matinée ou en début d'après-midi. Il est rarement conseillé de prendre plus de 400 mg par jour. Toute utilisation à plus long terme du modafinil n'est pas recommandée.