Midazolam jest metabolizowany przez CYP3A4. Substancje hamujące i pobudzające CYP3A4 mogą zwiększać lub zmniejszać stężenia midazolamu w osoczu i w konsekwencji działanie midazolamu, co wymaga odpowiedniego dostosowania dawki. Farmakokinetyczne interakcje z substancjami hamującymi lub pobudzającymi CYP3A4 są bardziej nasilone, jeżeli midazolam jest podawany doustnie, w porównaniu do podania na śluzówkę jamy ustnej lub pozajelitowo, ponieważ enzymy CYP3A4 są również obecne w górnej części przewodu pokarmowego. Po podaniu na śluzówkę jamy ustnej zmienia się jedynie klirens ogólnoustrojowy. Po podaniu na śluzówkę jamy ustnej pojedynczej dawki midazolamu, wpływ na maksymalne działanie kliniczne z uwagi na hamowanie CYP3A4 będzie niewielki, natomiast czas działania może być wydłużony. Dlatego podczas stosowania midazolamu z substancją hamującą CYP3A4, nawet po podaniu pojedynczej dawki, zaleca się uważne monitorowanie działania klinicznego oraz parametrów życiowych. Fentanyl może zmniejszać klirens midazolamu. Jednoczesne podawanie leków przeciwpadaczkowych z midazolamem może powodować zwiększoną sedację, depresję oddechową lub sercowo-naczyniową. Midazolam może wchodzić w interakcję z innymi lekami metabolizowanymi w wątrobie, np. z fenytoiną, wzmacniając ich działanie. Diltiazem i werapamil zmniejszają klirens midazolamu oraz innych benzodiazepin, co może nasilać ich działanie. Cymetydyna, ranitydyna i omeprazol zmniejszają klirens midazolamu oraz innych benzodiazepin, co może nasilać ich działanie. Ksantyny przyspieszają metabolizm midazolamu i innych benzodiazepin. Midazolam może powodować hamowanie działania lewodopy. Midazolam może wzmacniać działanie środków zwiotczających mięśnie (np. baklofenu), co nasila działanie hamujące na OUN. Jednoczesne podawanie nabilonu z midazolamem może powodować zwiększoną sedację lub depresję oddechową i sercowo-naczyniową. Interakcje midazolamu podanego na śluzówkę jamy ustnej z innymi lekami hamującymi CYP3A4 prawdopodobnie są podobne do tych obserwowanych po podaniu dożylnym midazolamu, a nie po podaniu doustnym. Sok grapefruitowy zmniejsza klirens midazolamu oraz nasila jego działanie. Ketokonazol zwiększa 5-krotnie stężenia w osoczu midazolamu podanego dożylnie, natomiast końcowy T0,5 zwiększa ok. 3-krotnie. Worikonazol zwiększa 3-krotnie ekspozycję na midazolam podany dożylnie, natomiast jego T0,5 w fazie eliminacji zwiększał się prawie 3-krotnie. Flukonazol i itrakonazol zwiększały stężenie w osoczu midazolamu podanego dożylnie 2-3-krotnie, co wiąże się ze zwiększeniem końcowego T0,5 odpowiednio 2,4-krotnie dla itrakonazolu i 1,5-krotnie dla flukonazolu. Posakonazol zwiększa ok. 2-krotnie stężenie w osoczu midazolamu podanego dożylnie. Erytromycyna zwiększa stężenie w osoczu midazolamu podanego dożylnie ok. 1,6-2-krotnie, co wiązało się z 1,5-1,8-krotnym zwiększeniem końcowego T0,5 midazolamu. Klarytromycyna zwiększa stężenie w osoczu midazalomu podanego dożylnie ponad 2,5-krotnie, co wiązało się z 1,5-2-krotnym zwiększeniem końcowego T0,5. Jednoczesne podawanie midazolamu z inhibitorami proteaz (np. sakwinawirem i innymi inhibitorami proteazy HIV) może powodować znaczne zwiększenie stężenia midazolamu. Po podaniu z rytonawirem połączonym z lopinawirem, stężenie w osoczu midazolamu podanego dożylnie zwiększa się 5,4-krotnie, co wiąże się z podobnym zwiększeniem końcowego T0,5. Po pojedynczej dawce diltiazemu stężenie w osoczu dożylnie podanego midazolamu zwiększa się o ok. 25%, a końcowy T0,5 wydłuża się o 43%. W przypadku atorwastatyny wykazano 1,4-krotne zwiększenie (w porównaniu do grupy kontrolnej) stężenia w osoczu midazolamu podanego dożylnie. Ryfampicyna podawana w dawce 600 mg na dobę przez 7 dni zmniejszała stężenie w osoczu midazolamu podanego dożylnie o ok. 60%. Końcowy T0,5 zmniejsza się o ok. 50-60%. Dziurawiec zmniejsza stężenia midazolamu w osoczu o ok. 20-40%, czemu towarzyszyło zmniejszenie końcowego T0,5 o ok. 15-17%. Działanie pobudzające CYP3A4 może się różnić, w zależności od właściwości wyciągu z dziurawca. Jednoczesne podawanie midazolamu z innymi lekami uspokajającymi/nasennymi i działającymi hamująco na OUN, a także z alkoholem, może powodować nasiloną sedację oraz depresję oddechową. Do leków takich należą: opioidy (stosowane jako leki przeciwbólowe, przeciwkaszlowe lub w leczeniu zastępczym), leki przeciwpsychotyczne, inne benzodiazepiny stosowane jako leki przeciwlękowe lub nasenne, barbiturany, propofol, ketamina, etomidat, leki przeciwdepresyjne o działaniu uspokajającym, starsze leki przeciwhistaminowe działające jako antagoniści receptora H1 oraz działające ośrodkowo leki przeciwnadciśnieniowe. Alkohol (w tym preparaty zawierające alkohol) może znacząco nasilać działanie uspokajające midazolamu. Należy zdecydowanie unikać spożywania alkoholu w przypadku stosowania midazolamu. Midazolam zmniejsza minimalne stężenie pęcherzykowe (MAC) wziewnych anestetyków. U niemowląt działanie leków hamujących CYP3A4 może być większe, ponieważ część dawki podana na śluzówkę jamy ustnej jest prawdopodobnie połknięta i wchłonięta z przewodu pokarmowego.