M胆碱阻断药能与乙酰胆碱或其拟似药竞争M胆碱受体，从而产生抗胆碱作用。以下从多个方面阐述其作用：

在心血管系统方面，M胆碱阻断药对心脏有一定影响。小剂量时，它可能会使部分患者的心率短暂减慢，这可能是因为其阻断了副交感神经节后纤维上的M1受体，从而减弱了突触前膜负反馈作用，使乙酰胆碱释放增加。而较大剂量时，能阻断窦房结的M2受体，解除迷走神经对心脏的抑制作用，使心率加快，加快程度取决于迷走神经张力，在迷走神经张力高的青壮年，心率加快明显。此外，这类药物还能拮抗胆碱能神经对血管的收缩作用，使血管扩张，改善微循环，可用于感染性休克的治疗。

在平滑肌方面，M胆碱阻断药能松弛多种内脏平滑肌，尤其是处于痉挛状态的平滑肌。它对胃肠道平滑肌的解痉作用最为明显，可降低胃肠道的蠕动频率和幅度，缓解胃肠绞痛。对膀胱逼尿肌也有松弛作用，可用于治疗尿频、尿急等膀胱刺激症状。对胆管、输尿管和支气管平滑肌的解痉作用较弱。

在腺体分泌方面，显著抑制汗腺、唾液腺的分泌，引起口干和皮肤干燥。较大剂量时可减少呼吸道腺体分泌，有利于保持呼吸道通畅，常用于麻醉前给药。对泪腺和胃酸分泌也有一定的抑制作用，但对胃酸分泌的影响较小，因为胃酸分泌还受胃泌素、组胺等多种因素调节。

在眼方面，能阻断瞳孔括约肌和睫状肌的M受体，使瞳孔扩大、眼内压升高和调节麻痹。瞳孔扩大后，虹膜退向四周外缘，前房角间隙变窄，阻碍房水回流，导致眼内压升高。调节麻痹是指睫状肌松弛，悬韧带拉紧，晶状体变扁平，屈光度降低，不能将近物清晰地成像于视网膜上，故视近物模糊不清。

在中枢神经系统方面，不同药物对中枢神经系统的作用有所差异。如阿托品在治疗剂量时，可兴奋延髓和高级中枢，引起烦躁不安、多言等反应；剂量增大时，可产生幻觉、惊厥等中毒症状；中毒剂量时则由兴奋转入抑制，出现昏迷和呼吸麻痹。而东莨菪碱则有中枢抑制作用，表现为镇静、催眠