有机磷农药中毒时与血中胆碱酯酶结合；使胆碱酯酶不能水解乙酰胆碱。主要表现为胆碱神经突触（包括胆碱能神经节后神经末梢及自主神经节部位）、胆碱能神经肌肉接头和中枢神经系统的影响。蕈碱样症状：由平滑肌收缩和腺体分泌亢进所致，出现较早。症状包括瞳孔缩小、多汗、恶心呕吐、呼吸困难、腹泻等，严重时可发生肺水肿，甚至呼吸衰竭。烟碱样症状：主要因骨骼肌神经肌肉接头的过度兴奋或麻痹所致。表现为肌肉纤维震颤、肌束颤动、肌力减退、肌痉挛，严重者出现肌无力、全身瘫痪，最终因呼吸肌麻痹而窒息死亡。中枢神经症状：因中枢神经细胞间突触处乙酰胆碱积聚所致。如头昏头痛、言语障碍，严重者出现昏迷、癫痫样抽搐等，最终因脑水肿致呼吸、心跳停止而死亡。阿托品可以阻断乙酰胆碱作用于M受体，故可解除患者的毒蕈碱样症状，但体内的乙酰胆碱并不减少，对烟碱样症状无缓解作用。因运动神经末梢化学物质是乙酰胆碱，其时由于乙酰胆碱无胆碱酯酶去水解而长期存在，遂使横纹肌长期持久收缩，尤以面部小肌肉的兴奋形成抽搐，即使病人已昏迷，仍可见面肌颤动，可认为是这一特征。此种症状类似过多吸烟致血中烟碱过多中毒现象，故称为烟碱样作用。此症状只能待胆碱酯酶来水解消除。