人体大部传出的胆碱能神经（包括运动神经，交感，副交感神经的节前纤维，副交感神经及部分交感神经的节后纤维）的传导，靠其末梢在与细胞连接处释放的乙酰胆碱以支配效应器官的活动；中枢神经系统的某些部位如大脑皮质感觉运动区，特别是皮质深部的锥体细胞，尾核，丘脑等神经细胞间冲动的传递，也有乙酰胆碱参与，胆碱能神经传递必须与胆碱能受体结合产生效应，胆碱能受体分为毒蕈碱型及烟碱型；前者分布于胆碱能神经节后 纤维所支配的心肌，平滑肌，腺体等效应器官，后者分布于植物神经节及骨骼肌的运动终板内，在正常情况下，释放的乙酰胆碱于完成其生理功能后，迅速被存在组织中的乙酰胆碱酯酶分解而失去作用。
当有机磷进入人体后，以其磷酰基与酶的活性部分紧密结合，形成磷酰化胆碱酯酶而丧失分解乙酰胆碱的能力，以致体内乙酰胆碱大量蓄积，并抑制仅有的乙酰胆碱酯酶活力，使中枢神经系统及胆碱能神经过度兴奋，最后转入抑制和衰竭，表现一系列症状和体征：
①某些副交感神经和某些交感神经节后纤维的胆碱能毒蕈碱受体兴奋，则出现平滑肌收缩，腺体分泌增加，瞳孔收缩，恶心，呕吐，腹痛，腹泻等毒草碱样症状。
②运动神经和肌肉连接点胆碱能烟碱型受体兴奋，则发生肌肉纤维震颤或抽搐（痉挛）；重度中毒或中毒晚期，转为肌力减弱或肌麻痹等烟碱样症状。
③中枢神经系统细胞触突间胆碱能受体兴奋，引起功能失调，开始有头痛，头晕，烦躁不安，谵语等兴奋症状，严重时出现言语障碍，昏迷和呼吸中枢麻痹。
④在循环系统方面，既可出现心率减慢，血压下降等毒蕈碱样症状，又可有血压上升和心率加快等烟碱样症状。
