Wynikiem ich działania jest zwiększenie się poziomu acetylocholiny i , co powoduje zaburzenia funkcjonowaniu mięśni i w rezultacie ich paraliż.
W normalnych warunkach wydzielona do płytki motorycznej acetylocholina dostaje się do mięśniowych receptorów i, łącząc się z nimi, wywołuje skurcz mięśnia, po czym jest od razu rozkładana przez acetylocholinoesterazę – skurcz ustępuje, a mięsień jest ponownie wrażliwy na pobudzenie. W obecności estrów fosforanowych pobudzenie trwa o wiele dłużej: tak długo, jak długo trucizna pozostaje w połączeniu z enzymem. Początkowo, po dostaniu się toksyny do krwi, mięśnie kurczą się (obserwuje się drżenie), lecz po pewnym czasie się rozluźniają (wiotczeją) i nie mogą być dalej pobudzane (nie dochodzi do repolaryzacji błony komórkowej).
Długotrwałe zetknięcie z małymi ilościami związków fosforanoorganicznych może prowadzić do kumulowania się skutków ich działania, co w rezultacie daje skutki niebezpieczne tak samo jak przy zatruciu ostrym.
Zatrucia ostre Są najczęściej spotykanym rodzajem zatruć. Zdarzają się u osób narażonych zawodowo na kontakt z pestycydami oraz niekiedy w gospodarstwach domowych przez przypadkowe ich spożycie lub polanie się nimi.