Auf physiologischer Ebene kommt die stimulierende Wirkung von Kokain durch eine vermehrte Ausschüttung der Transmitter Dopamin und Noradrenalin sowie eine Hemmung der Wiederaufnahme in die präsynaptische Membran zustande. So sammeln sich die Transmitter im synaptischen Spalt an, was eine höhere Aktivität bewirkt. Außerdem wird der Abbau von Adrenalin verhindert, wodurch Herzfrequenz und Blutdruck ansteigen. Durch ein Blockieren der Natriumkanäle werden die Schmerzrezeptoren gehemmt, was das Empfinden von Schmerz, Wärme, Kälte und Druck beeinflusst. Daher kommt es im Kokainrausch oft zu Halluzinationen des Tastsinns. Abgebaut wird die Droge in Leber und Nieren. Körperliche Anzeichen von Kokainkonsum sind neben erhöhter Herzfrequenz und erhöhtem Blutdruck auch erweitere Pupillen.

Da sich Kokain in den Haaren anlagert, ist je nach Haarlänge Kokainkonsum relativ lange nachweisbar. Als Faustregel gilt: Die Länge der Haare in Zentimeter gibt an, wieviele Monate der letzte Konsum zumindest zurückreichen muss, um in einer Haarprobe nicht mehr nachweisbar zu sein.

Eine weitere Wirkung des Kokains ist die lokale Betäubung. Wird es auf die Zunge aufgebracht, so macht sich innerhalb von Sekunden ein Taubheitsgefühl bemerkbar. Durch diese einfache Methode ist es möglich Kokain schnell und zuverlässlich auf seine Echtheit zu prüfen.

Sobald das Kokain im Gehirn ist, setzt eine Euphorie ein. Beim Schnupfen ist das schon nach wenigen Minuten. Diese Phase dauert etwa 20 bis 30 Minuten. Danach machen sich vor allem gesteigerte Leistungsfähigkeit und Ausdauer bemerkbar. Nach 1 bis 2 Stunden klingt auch diese Wirkung aus. Die intensivste Wirkung setzt nach intravenöser Injektion, da hier das gesamte Kokain in den Blutkreislauf gelangt. Sie setzt schon nach einigen Momenten ein und lässt auch schneller als bei den anderen Einnahmeformen wieder nach. Auch die Suchtgefahr ist hier am größten. Bei der oralen Einnahme dauert es mindestens eine halbe Stunde bis die Wirkung einsetzt. Die Wirkung kommt sehr langsam und klingt auch wieder sanfter aus und wird als milder empfunden.

Durch Kokain wird die Müdigkeit unterdrückt und der Schlaf kann sehr lange hinausgezögert werden. Das sexuelle Verlangen wird of -, besonders bei anfänglichem Konsum — gesteigert. Da durch Kokain das Hungergefühl unterdrückt wird, ist gerade in der Modelszene Kokain als Appetitzügler sehr beliebt. Darüber hinaus führt es durch die Beschleunigung der Körperfunktionen auch bei gleichbleibender Nahrungsaufnahme zu einem Gewichtsverlust.