氰化物这种小分子化合物不需要在细胞内开始生化反应，因为它可以直接透过细胞膜。氰化物一般不能通过皮肤进入体内，因为皮肤外面有一层角质层，但可以通过口腔黏膜等内皮渗入体内。摄入人体后能与细胞色素C氧化酶结合。细胞色素C氧化酶是电子传递链中的一种膜蛋白，用于将电子带到氧原子上产生ATP(三磷酸腺苷)。当氰化钾抑制这种作用时，就会抑制ATP的产生。

我们知道ATP是细胞内的能量来源，相当于关闭了细胞的引擎。当口腔黏膜接触到氢化钾后，会通过皮肤黏膜渗透到毛细血管中，随血液循环被带到脑部。人脑是最高优先级的器官，被坚硬的头骨所包围。为了防止有害物质入侵我们的大脑，人体专门构建了一个特殊的防御系统，叫做血脑屏障。血屏障(BBB)是脑微血管水平的高选择性膜，它控制哪些分子可以从血液进入大脑。
它们阻止有害毒素或病原体进入大脑和脑脊液，在净化大脑环境方面发挥着关键作用。血脑屏障虽然把很多东西挡在了中枢神经系统之外，但并不是不可渗透的，氰化物是可以渗透的。氰化物可以穿透血脑屏障，所以起效很快，但多快取决于血液流速。一般来说，血液在毛细血管中流动的速度约为每秒0.7毫米，但血液在大血管中流动的速度更快，主动脉中血液流动的速度可达每秒23厘米。
它靠近口腔的大脑，一次接触氰化物的量比较大，所以可能会渗透到更大的血管里，这个时候就会很快发挥作用。摄入氰化物的直接症状是头痛、头晕、虚弱和神志不清。然后会出现低血压，心率变慢，抽搐，昏迷。吸入高剂量的氰化物可以在几秒钟内导致昏迷，然后导致死亡，但较低剂量和摄入的氰化物可能需要几个小时到几天的治疗。