A teofilina atua como base de Bronsted. Isso ocorre porque ele pode doar um par de elétrons a um próton (H+). O átomo de nitrogênio no anel imidazol da teofilina é o sítio mais básico e é responsável por sua basicidade de Bronsted. Quando a teofilina doa um par de elétrons a um próton, ela se torna protonada e forma uma espécie carregada positivamente chamada ácido conjugado.

A basicidade de Bronsted da teofilina é importante por sua atividade farmacológica. A teofilina é usada como broncodilatador, o que significa que relaxa os músculos das vias aéreas e facilita a respiração. Acredita-se que esse efeito seja devido à capacidade da teofilina de inibir a ação de uma enzima chamada fosfodiesterase, que decompõe o monofosfato de adenosina cíclico (cAMP). O AMPc é um segundo mensageiro que está envolvido na regulação de muitos processos celulares, incluindo a contração muscular. Ao inibir a degradação do AMPc, a teofilina pode aumentar os níveis de AMPc nas células e isto pode levar ao relaxamento dos músculos das vias aéreas.

A basicidade de Bronsted da teofilina também é importante para sua farmacocinética. A teofilina é absorvida pelo trato gastrointestinal e distribuída por todo o corpo. É extensamente metabolizado pelo fígado e excretado na urina. A basicidade de Bronsted da teofilina afeta sua absorção, distribuição e excreção. Por exemplo, a basicidade de Bronsted da teofilina torna mais provável que ela se ligue às proteínas do sangue, o que pode reduzir sua distribuição aos tecidos.