Toutes les espèces de datura contiennent trois alcaloïdes majeurs : atropine, scopolamine et hyosciamine. L’atropine et la hyoscyamine sont des parasympatholytiques par antagonisme compétitif avec l’acétylcholine, elles se fixent donc sur les récepteurs muscariniques. Ces deux molécules ont de plus des effets centraux. Quand à la scopolamine, elle possède des propriétés parasympatholytiques moins marquées. Elle a une action dépressive, hypnotique et amnésiante qui devient incapacitante à forte dose avec des troubles de la locomotion, de l’élocution et une diminution des facultés intellectuelles.