有机磷毒物进入体内后，迅速与体内胆碱酯酶结合形成磷脂酰胆碱酯酶，使胆碱酯酶失去水解乙酰胆碱的功能，导致胆碱能神经递质积累，作用于胆碱受体，产生严重的神经功能障碍，特别是呼吸功能障碍，影响生命活动。由于副交感神经兴奋引起的M样症状，会使患者呼吸道大量腺体分泌，导致严重肺水肿，加重缺氧，患者可因呼吸衰竭而缺氧死亡。
有机磷中毒的三大症状
1、毒蕈碱样症状：主要由副交感神经末梢兴奋性引起的平滑肌痉挛和腺体分泌增加。临床表现为腹痛、恶心、流泪、呕吐、出汗、腹泻、流涎、流涕、尿频、尿失禁、尿急、心跳缓慢及瞳孔缩小，支气管痉挛及分泌物增多，严重者出现咳嗽、气促、肺水肿。
2、烟碱样症状：横纹肌神经肌肉交界处乙酰胆碱过度积累和刺激，引起面部、眼睑、舌、四肢及全身横纹肌肌纤维颤动，肌肉强直性痉挛。患者常有全身紧张和压迫感，继而肌力下降而瘫痪。严重者可出现呼吸麻痹，导致外周呼吸衰竭。此外，由于交感神经节受到乙酰胆碱的刺激，儿茶酚胺从其节后交感纤维末梢的释放引起血管收缩，导致血压升高，心跳加快和心律失常。
3、中枢神经系统症状：中枢神经系统受乙酰胆碱刺激后出现头晕、头痛、乏力、躁动、共济失调、抽搐、谵妄、昏迷等症状。