สารสำคัญที่พบในใบกระท่อมคือ ไมทราไจนีน (Mitragynine) เป็นสารจำพวกอัลคาลอยด์ ออกฤทธิ์กดประสาทส่วนกลาง (CNS depressant) เช่นเดียวกับยาเสพติดกลุ่มเดียวกัน เช่น psilocybin LSD และ ยาบ้า ทำให้รู้สึกชา กดความรู้สึกเมื่อยล้าขณะทำงานทำให้สามารถทำงานได้นานและทนมากขึ้น และทนต่อความร้อนมากขึ้นด้วยเช่นกัน ดังนั้นจึงทำให้ผู้ที่ใช้ใบกระท่อม สามารถทำงานกลางแจ้ง ได้ทนนานขึ้น

กระท่อมออกฤทธิ์ประเภทกระตุ้นประสาท การเสพใบกระท่อมมาก ๆ หรือเป็นระยะเวลานาน มักจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของเม็ดสีขึ้นที่บริเวณผิวหนัง ทำให้ผู้ที่รับประทานมีผิวคล้ำและเข้มขึ้น และยังพบอีกว่าเสพกระท่อมโดยไม่ได้รูดเอาก้านใบออกจากตัวใบก่อน อาจจะทำให้เกิดอาการที่เรียกว่า "ถุงท่อม" ในลำไส้ได้ เนื่องจากก้านใบและใบของกระท่อมไม่สามารถย่อยได้ จึงตกตะกอนติดค้างอยู่ภายในลำไส้ ทำให้ขับถ่ายออกมาไม่ได้ เกิดพังผืดขึ้นมาหุ้มรัดอยู่โดยรอบก้อนกากกระท่อมนั้น ทำให้เกิดเป็นก้อนถุงขึ้นมาในลำไส้

สมัยโบราณ กระท่อมเป็นพืชที่ใช้เข้าเป็นตัวยาในตำรับพวกประเภทยาแก้ท้องเสีย ในสูตรยาของหมอพื้นบ้านหรือหมอแผนโบราณ เช่น ตำรับยาประสะกระท่อม และบางพื้นที่ก็กล่าวต่อ ๆ กันมาว่า สามารถรักษา บรรเทา โรคเบาหวานได้