W konopiach wyróżniono ponad 400 różnych substancji chemicznych m.in. :

• Δ9-tetrahydrokannabinol (Δ9-THC lub THC),

• kannabidiol (CBD) i produkt jego rozkładu- kannabinol,

• α-pinen,

• myrcen,

• trans-β-ocymen,

• α-terpinolen,

• trans-kariofilen,

• α-humulen,

• tlenek kariofilenu (wykrywany przez psy tropiące narkotyki)

Spośród ponad 100 kannabinoidów wyróżnionych w roślinie konopi, dwa z nich wyróżniają się najbardziej: tetrahydrokannabinol i kannabidiol .

Δ9 tetrahydrokannabinolu (Δ9THC), izomer kannabidiolu jest główną substancją aktywną konopi indyjskich i istnieje pod postacią kilku izomerów. Dwa z nich- Δ9-THC i Δ8-THC występują w naturze, kilka powstało w laboratoriach (są izomerami syntetycznymi) np. Δ6a, 10a, Δ6a,7, Δ7, Δ10 i Δ9,11. THC po raz pierwszy zostało wyizolowane i zsyntetyzowane z konopi przez naukowca Dr Raphaela Mechoulam  w 1964r. Odkrycie THC utorowało drogę do późniejszych odkryć Dr Mechoulama, który poświęcił kannabinoidom większość swoich badań. Zdobył też wiele wyróżnień naukowych, w tym Discovery Award NIDA w 2011r. Większość szczepów konopi wykorzystywanych do produkcji marihuany posiada wysoki poziom THC, ponieważ to właśnie ten związek jest uważany za czynnik psychoaktywny. Aktywując receptory kannabinoidowe CB1 oraz CB2 zmienia funkcjonowanie cyklazy adenylanowej kanałów jonowych. Poprzez blokowanie kanałów wapniowych typu N, THC zmniejsza produkcję i wydzielanie acetylocholiny i glutaminianów w hipokampie oraz noradrenaliny z zakończeń nerwowych układu współczulnego. THC wywołuje stan odprężenia, poczucie euforii, zmienione poczucie czasu i przestrzeni, pobudzenie apetytu i wrażeń seksualnych. Dotychczasowe badania wykazały, że THC nie uzależnia fizycznie, ale długotrwałe zażywanie powoduje wystąpienie tolerancji odwrotnej, czyli zjawiska polegającego na coraz silniejszym działaniu substancji w miarę upływu czasu jego przyjmowania. Jest również uważany za mało toksyczny dla organizmu, co wynika z faktu, że receptory kannabinoidowe nie występują we wszystkich komórkach nerwowych, ale jedynie w części kory mózgowej. Najważniejsza struktura mózgu odpowiadająca za wszystkie potrzebne dla życia funkcje, czyli pień mózgu (np. czynność serca czy oddychanie) jest niemal pozbawiony tych receptorów.

Fot. Pięć najbardziej znanych kannabinoidów, http://arstechnica.com/science/2008/08/killing-bacteria-with-cannabis/

Drugim najbardziej znanym związkiem występującym w konopiach jest kannabidiol (CBD). Został odkryty niemal równocześnie z THC jednak przez wiele lat uważano go za substancję nieaktywną. W przeciwieństwie do tetrahydrokannabinolu wykazuje działanie antypsychotyczne. Osłabia również stany zapalne, stany lękowe, zwalcza wolne rodniki, obniża apetyt, oraz wykazuje zdolności neuroprotekcyjne i przeciwdrgawkowe.

Kannabinoidy łączą się z odpowiednimi dla siebie receptorami kannabinoidowymi, tworząc tzw. układ endokannabinoidowy. Zarówno u ludzi jak i u zwierząt występują dwa rodzaje receptorów oznaczonych jako: CB1 i CB2 (nie wyklucza się istnienia innych dotąd nie odkrytych). Uaktywnienie receptorów powoduje farmakologiczne i psychotropowe efekty przyjęcia kannabinoidów. Każdy z receptorów (zarówno CB1 i CB2) składa się z pojedynczego łańcucha polipeptydowego z siedmioma hydrofobowymi domenami transbłonowymi- TM I-TM VII, które przechodzą przez błonę komórki.