科學家發現，迷幻劑對治療抵抗性抑郁癥、創傷後應激障礙（PTSD）和強迫癥等疾病特別有效。2016年，約翰霍普金斯大學進行了壹項具有裏程碑意義的研究，發現裸蕨素可以幫助晚期癌癥患者緩解抑郁和焦慮，並減輕這些疾病帶來的心理壓力。這可以幫助壹些患者平靜地接受癌癥診斷。
不過，其他研究也提出了更大的問題，即關於迷幻藥的某些說法是否言過其實。例如，壹些支持者認為裸蕨素有助於提高感知能力，但去年荷蘭的壹項研究發現，微量攝入裸蕨素對解決問題和抽象推理等智力行為沒有顯著影響。
科學家仍然無法完全解釋迷幻藥是如何作用於大腦的。不過，盡管各種迷幻藥的化學結構不同，但它們的作用機制大多涉及與神經遞質血清素受體的結合。大腦成像研究表明，迷幻藥會減少負責自我控制行為的大腦區域的活動，從而提高我們的感知能力。迷幻藥還有助於神經網絡的連接，從而產生壹系列復雜的情感、更高的意識境界，甚至對現實和自我的本質有更深刻的發現。但並非所有迷幻藥對大腦的作用都相同，也並非所有迷幻藥都有治療潛力。例如，開發增強版迷幻藥或將多種精神活性藥物結合在壹起非常耗時且昂貴。