Інгібітори холінестерази пригнічують ферментний гідроліз ацетилхоліну, внаслідок чого зростає його концентрація в зонах м- і н-холінорецепторів і виникають генералізовані холіноміметичні ефекти. Це засоби оборотної дії (природні алкалоїди — фізостигмін, галантамін і синтетичні — прозерин, оксазил) і необоротної (ФОС або алкілфосфати, фосфакол, армій та ін.).
Антихолінестеразним засобам оборотної дії (наприклад, прозерину) властива висока спорідненість з ацетилхолінестеразою, частково зумовлена їх деякою структурною схожістю з ацетилхоліном, природним субстратом цього ферменту.