Sposób działania W normalnych nikotynowych zakończeniach synaptycznych, w tym zakończeniu płytki motorycznej acetylocholina (ACh) jest uwalniana z kolbki synaptycznej aksonu, zaś receptor dla acetylocholiny obecny jest na błonie komórki mięśniowej. Acetylocholina po wydzieleniu z zakończeń presynaptycznych dyfunduje poprzez szczelinę synaptyczną i wiąże się z receptorami typu nikotynowego na błonie postsynaptycznej. To powoduje wystąpienie potencjału czynnościowego (AP), lub też indukuje skurcz mięśni na końcu płytki motorycznej.
thumb|450px|Mechanizm działania pralidoksymu – defosforylacja seryny w miejscu aktywnym enzymu
W celu zapobieżenia nadmiernej stymulacji lub przesyceniu synapsy, acetylocholina jest bardzo szybko rozkładana przez enzym – acetylocholinoesterazę (AChE). Poprzez usunięcie acetylocholiny synapsa zostaje doprowadzona do stanu, gdy jest ona gotowa do kolejnej aktywacji. Przesycenie synapsy występuje wtedy, gdy istnieje nadmiar acetylocholiny w szczelinie synaptycznej.
Związki fosforanoorganiczne hamują działanie acetylocholinoesterazy przez fosforylację enzymu (a dokładniej nieodwracalną fosforylację seryny w miejscu aktywnym enzymu).