在神经方面主要是首先兴奋———麻痹感觉神经和中枢神经，有人认为温、痛、触、压觉消失等可能是乌头直接或间接作用于无髓鞘的和较纤细的神经纤维，从而阻止了冲动的发生和传导，原因可能是乌头碱与钙离子争夺膜上磷脂的结合，使钠转运通道发生改变，阻止了产生动作电位所必须的钠离子的内流，从而阻断了神经冲动的传导，同时影响与疼痛有关的中枢内源性神经递质5-羟色胺、儿苯酚胺、乙酰胆碱、内啡呔等致痛物质与相应受体的结合有关。其次是兴奋———麻痹胆碱能神经和呼吸中枢，出现一系列胆碱能神经M样症状和N样症状，最后则由于呼吸麻痹和中枢抑制而死。由于乌头碱强烈兴奋迷走神经，使节后纤维释放大量的乙酰胆碱，从而降低了窦房结的自律性和传导性，延长其绝对和相对不应期[52石斛网www.52shihu.com]，使心肌内异位心律点兴奋性增强，产生了各种心律失常。另外，由于对心肌的直接作用，使心肌各部分兴奋，传导和不应期不一致，复极不同步而易形成折返，从而发生严重室性心律失常(包括扭转型室性心动过速)，甚至室颤而死。乌头碱可抑制血管运动中枢使血压下降，通过迷走神经兴奋或直接抑制子宫使子宫收缩，同时由于血管运动中枢抑制和严重心律失常导致心输出量下降，又频繁呕吐致血容量减少可导致休克。
