阿托品为3α-莨菪醇与消旋莨菪酸所形成的酯，分子结构中含有哌啶环，因此在酸性、中性水溶液中均可水解，在碱性溶液中更易水解；与发烟硝酸作用后；加入氢氧化钠溶液和一粒固体氢氧化钾则初显深紫堇色，继变为暗红色，最后消失；与氯化汞作用产生黄色氧化汞沉淀，加热后变成红色。结构中没有伯氨基，不与茚三酮反应。黄嘌呤类生物碱如咖啡因，与盐酸、氯酸钾在水浴上加热蒸千，所得残渣遇氨即呈紫色。