Im Gehirn wirkt die MDMA auf die Synapsen, indem es die Serotoninausschüttung erhöht und die Rückaufnahme hemmt und ist somit ein ein sogenannter „Rückaufnahmehemmer“, was zu Wechselwirkungen mit diversen Psychopharmaka führen kann. Der Puls wird durch die Substanz beschleunigt und die Pupillen werden erweitert. Viele User spüren auch eine Verkrampfung der Kaumuskulatur. Etwa 15 – 20 Minuten nach der Einnahme macht sich meist eine Unruhe bemerkbar. Diese Phase kann auch von Angst begleitet sein. Doch meist stellt sich bald darauf eine allgemeine Beruhigung ein.

Wie die Wirkung erlebt wird, ist stark von der Umgebung abhängig. In ruhiger Umgebung werden oft lange tiefe Gespräche gesucht oder man zieht sich ganz in seine eigene Welt zurück. In der Disco hingegen steht für die meisten Konsumenten der stimulierende Effekt im Vordergrund und es wird stundenlang getanzt – oft bis zur Erschöpfung. Seh- und Hörvermögen nehmen meist ab und die Schmerzempfindung wird verringert. Das Zeit vergeht subjektiv viel schneller. Das Kurzzeitgedächtnis wird zwar beeinträchtigt, doch da das Langzeitgedächtnis meist besser arbeitet, kommen dem Konsumenten oft lange zurückliegende Erinnerungen wieder in den Sinn. Allgemein sind meist Einfühlungsvermögen und das Verlangen nach aktiver und passiver Zärtlichkeit stark gesteigert. Nach 3 bis 5 Stunden beginnt die Wirkung langsam auszuklingen, wenn man schon öfter MDMA konsumiert schon früher. Dies ist der Zeitpunkt, wo oft weitere Tabletten eingenommen werden, wobei eine viel höhere Dosis als bei der ersten Einnahme erforderlich ist, um die Wirkung auf den Status quo zu halten.