阿托品是M胆碱受体阻断药，通过竞争性阻断M胆碱受体拮抗节后胆碱能神经支配效应器的M胆碱受体，对平滑肌、腺体、心血管系统、眼有不同作用，不同年龄人群对其反应有差异，有青光眼病史及合并前列腺增生等情况者使用需谨慎。
对腺体的作用：阿托品能抑制腺体分泌，对唾液腺和汗腺的作用最为敏感，小剂量即可引起分泌明显减少；对泪腺和呼吸道腺体分泌也有较强的抑制作用；大剂量时才会抑制胃酸分泌。这是由于腺体细胞的分泌活动依赖于M受体介导，阿托品阻断M受体后，减少了腺体细胞的分泌。
对心血管系统的作用
心脏：治疗量的阿托品（0.4-0.6mg）可使部分患者心率短暂性轻度减慢，这可能是阿托品阻断突触前膜M1受体，减弱乙酰胆碱对递质释放的负反馈抑制作用所致；较大剂量（1-2mg）可阻断窦房结M2受体，解除迷走神经对心脏的抑制，使心率加快，其加快心率的作用随剂量增加而逐渐增强，但在迷走神经张力高的青壮年，心率加快更明显。阿托品还能拮抗迷走神经过度兴奋所致的房室传导阻滞和心律失常。
血管与血压：治疗量阿托品对血管与血压无明显影响，这可能与多数血管床缺乏胆碱能神经支配有关；大剂量阿托品能引起皮肤血管扩张，出现潮红、温热等症状，尤其是在环境温度较高时，其扩张血管的机制可能是阿托品直接舒张血管作用，也可能是体温升高后机体的代偿性散热反应。
对眼的作用
散瞳：阿托品阻断虹膜括约肌的M胆碱受体，使括约肌松弛，而瞳孔开大肌仍保持原有张力，导致瞳孔散大。
升高眼内压：由于瞳孔散大，虹膜退向四周边缘，前房角间隙变窄，阻碍房水回流，造成眼内压升高。
调节麻痹：阿托品阻断睫状肌的M胆碱受体，使睫状肌松弛而退向外缘，悬韧带拉紧，晶状体变扁平，屈光度降低，不能将近距离物体清晰地成像于视网膜上，造成视近物模糊不清，视远物清晰，此即为调节麻痹。
不同年龄人群对阿托品的反应可能存在差异，儿童对阿托品的敏感性较高，使用时需密切观察；老年人由于生理功能减退，对阿托品的耐受性可能降低，应用时也需谨慎。有青光眼病史的患者禁用阿托品，因为其可能导致眼内压进一步升高，加重病情。在一些特殊生活方式或合并其他病史的情况下，使用阿托品更需严格评估风险，例如合并前列腺增生的患者，使用阿托品可能加重排尿困难等。
