Metyyliksantiinit ovat ainutlaatuinen lääkeryhmä, joka on johdettu puriinipohjaisesta ksantiinista. Ksantiinia tuottavat luonnostaan sekä kasvit että eläimet. Metyyliksantiineja, teofylliiniä ja difylliiniä käytetään esimerkiksi astman, kroonisen keuhkoputkentulehduksen tai keuhkolaajentuman aiheuttaman hengitysteiden tukkeutumisen hoitoon. Kahvissa esiintyvä kofeiini ja suklaassa esiintyvä teobromiini ovat myös metyyliksantiineja.
Teofylliini on tunnetuin ja yleisimmin käytetty metyyliksantiini. Pieninä annoksina sillä on immunomoduloiva, anti-inflammatorinen ja keuhkoputkia suojaava vaikutus. Suurempia annoksia tarvitaan sen keuhkoputkia laajentavaan vaikutukseen; suurempiin annoksiin liittyy kuitenkin usein toksisuutta.
Asiantuntijat eivät ole varmoja siitä, miten metyyliksantiinit tarkalleen ottaen toimivat, mutta tutkimukset ovat osoittaneet, että ne estävät fosfodiesteraasientsyymiä, antagonisoivat adenosiinireseptoreita, ja pienemmillä annoksilla niiden vaikutusten histonideasetylaasiaktiivisuuteen uskotaan vaikuttavan osaltaan niiden immunomoduloiviin vaikutuksiin.
Teofylliinin ja dyfylliinin pääasiallinen tehtävä on auttaa pitämään hengitystiet kurissa kroonisessa, sitkeässä hengitysteiden taudinkuvassa.