箭毒的作用机理独特，它主要通过d-管箭毒碱的形式，影响脊椎动物的神经肌肉接点。这种物质能够阻止神经冲动从神经元传递到肌肉，导致骨骼肌松弛，但肌肉本身功能并未受损。据研究表明（W．D．M．Paton和E．J．Zaimis，1952年），d-管箭毒碱通过与乙酰胆碱进行竞争性拮抗，抑制兴奋在神经肌肉接点的传导过程。

值得注意的是，箭毒中毒的主要影响是呼吸肌麻痹，这会导致动物死亡。然而，由于它并不抑制呼吸中枢，通过人工呼吸的方式仍有可能挽救生命。在神经递质作用的层面，箭毒对交感神经肌的突触有阻断作用，但对脊髓的反射兴奋具有增强效应。然而，对于无脊椎动物如昆虫，箭毒对它们的神经节或神经肌肉接点并无作用。

科学家们已经合成了具有类似箭毒效应的化合物，如我国的药物汉肌松（碘化二甲基粉防己碱季铵盐），这种物质的吸收主要通过消化道，因此口服通常几乎没有效果。在分类上，管箭毒类物质属于非除极化型肌肉松弛剂，与去极化型肌肉松弛剂（如琥珀酰胆碱、氨甲酰胆碱）形成对比。

具体到分子层面，箭毒分子通过与神经递质竞争N型乙酰胆碱能受体，一旦结合，会阻止钠离子通道的正常开启，进而阻止神经冲动的传递，中断神经传导过程，这是其独特作用的关键所在。