阿托品是一种M胆碱受体阻断药，具有多方面的药理作用。它能解除平滑肌痉挛，对胃肠道平滑肌的松弛作用较为明显，可缓解胃肠绞痛等，一般在用药后很快就能发挥作用。
对平滑肌的作用
胃肠道平滑肌： 能松弛胃肠道平滑肌，尤其对过度活动或痉挛的平滑肌作用更显著，可缓解胃肠绞痛。比如在胃肠道痉挛性疼痛时，使用阿托品能快速减轻疼痛症状。胆道和输尿管平滑肌： 对胆道、输尿管平滑肌也有一定松弛作用，但效果相对胃肠道平滑肌稍弱，能在一定程度上缓解这些部位因痉挛引起的不适。
对腺体分泌的影响
唾液腺和汗腺： 阿托品能抑制唾液腺及汗腺的分泌。较大剂量时可使唾液分泌显著减少，引起口干；大量应用时还会使汗腺分泌减少，导致体温升高。例如在一些手术前，使用阿托品就是为了减少唾液腺分泌，防止手术过程中唾液反流引起窒息等情况。呼吸道腺体： 能抑制呼吸道腺体的分泌，使痰液变稠，不利于痰液排出。所以对于有呼吸道疾病且痰液较多的患者，使用阿托品需要谨慎。
对心血管系统的作用
心脏： 治疗量的阿托品可使部分患者心率短暂性轻度减慢，这是因为阿托品能阻断迷走神经对心脏的抑制作用。而较大剂量的阿托品则可使心率加快，这是由于阻断了窦房结的M受体，解除了迷走神经对心脏的抑制。血管与血压： 治疗量的阿托品对血管和血压无明显影响，因为血管平滑肌上M受体密度较低。但大剂量的阿托品能引起皮肤血管扩张，出现潮红、温热等表现，这可能是由于阿托品的直接舒张血管作用，尤其是在缺乏胆碱能神经支配的血管，其扩血管作用更明显，但这种作用机制尚不十分明确。