Nach der Einnahme gelangt Heroin schnell in den Blutkreislauf, bei intravenöser Injektion sofort. Im Körper wird es rasch zu 6-Monoazetylmorphin (6-MAM) und weiter zu Morphin deacetyliert. Trotzdem ist Heroin wirksamer und suchterzeugender als eingenommenes Morphin selbst, der Grund dafür ist allerdings noch nicht eindeutig geklärt. Wie alle Opiate wirkt Heroin durch ein Ankoppeln an die Opiatrezeptoren im Gehirn, die sich vor allem im limbischen System befinden. In den 70er Jahren entdeckte man die körpereigenen Agonisten dieser Opiatrezeptoren und nannte sie daher endogenen Morphine, kurz Endorphine.

Der Heroinrausch wird meist als glückseliger Zustand erlebt. Er ist von Euphorie, Ruhe und Ausgeglichenheit geprägt. Depressionen und persönliche Probleme treten in den Hintergrund. und Schmerzen werden nicht empfunden. Nach dem Spritzen empfindet man einigen Sekunden einige Momente lang einen „Flash“ oder „Rush“. Das ist der Moment in dem die Wirkung einsetzt.
Beim Rauchen oder Schnupfen kommt die Wirkung langsamer und sanfter und klingt meist auch sanfter aus. Oft kommt es zu Erbrechen, das allerdings als angenehm und befreiend empfunden wird.