雖然毒品的種類繁多，但是通常來講它們的作用機制都是通過某種途徑刺激人體過量產生“多巴胺”（Dopamine）而行使生理功能。

多巴胺是一種神經遞質，可影響一個人的情緒。這種化學物質負責大腦的情欲、能夠傳遞興奮及愉悅等信息，因此它又被稱作“快樂物質”。從生理學上來講，愛情的感覺就是大量產生多巴胺的結果。

同樣，吸毒和吸煙都可以增加多巴胺的分泌，使上癮者感到開心及興奮。瑞士科學家阿爾維德·卡爾松（Arvid·Carlsso）因確定多巴胺為腦內的一種神經遞質，榮獲2000年諾貝爾生理或醫學獎。

科學家研究發現，當吸毒者注入、吸入或吞下毒品時，毒品對大腦神經的刺激遠遠比正常生活中的刺激來得強烈。下面我們以兩種毒品作為例子扼要說明它們的作用機理。

可卡因（Cocain）進入機體后迅速入侵攜帶多巴胺的細胞，由于可卡因分子同這些神經游走細胞的結合能力十分強大，能夠輕易霸占本來屬于多巴胺的位置，當多巴胺的位置全被可卡因占滿以后，它就找不到存儲的位置，于是只能被迫與其受體結合，激活人體的興奮。根據科學家1997年的研究成果，越多的多巴胺被“擠出”，則意味著越強烈的快感。

海洛因（Heroin）的作用原理則是直接刺激多巴胺所在的神經游走細胞，讓它們過量釋放多巴胺，從而激活人體的興奮。值得一提的是，香煙中的尼古丁也是采用類似的方式刺激大腦的，只不過相對柔和一些。

長期使用毒品會使大腦的機能發生改變，最主要的改變就是細胞上的多巴胺受體的數量減少。攝入毒品的量越大、越多的受體就會被清除，受體越來越少。久而久之，興奮的閾值就會逐漸提高，為了達到原來的刺激程度吸毒者必須不斷增加毒品的劑量才行。因此，一旦染上毒癮則欲罷不能。