Os alcalóides são compostos químicos naturais, de origem vegetal, derivados de bases orgânicas nitrogenadas. São geralmente substâncias cristalinas, incolores, não voláteis, de gosto amargo, insolúveis em água e solúveis em álcool etílico, éter, clorofórmio, tetracloreto de carbono, álcool amílico e benzeno. Alguns são líquidos e solúveis em água, como a conina e a nicotina, uns poucos corados, como a berberina, que é amarela. A maioria dos alcalóides livres é levogira (giram o plano da luz polarizada para a esquerda), alguns são opticamente inativos e outros, dextrogiros (giram o plano da luz polarizada para a direita). Cabe observar que as soluções dos sais de alcalóides apresentam, freqüentemente, sinal e poder rotatório diferente daqueles dos alcalóides livres e que as diferenças dependem da concentração e da natureza do solvente.
Em 1840, a maioria dos alcalóides mais importantes estava isolada e identificada, sobressaindo entre eles, além dos acima citados, os seguintes: a piperina (da pimenta do reino); a cafeína (do café); a conina ou cicutina (da cicuta); a atropina (da beladona); a codeína e a tebaína (do ópio); a hiociamina (do meimendro); a emetina (da ipecacuanha); a curarina (do curare); e a aconitina (do acônito).
A retirada dos alcalóides de uma planta se faz, com as adaptações necessárias aos casos particulares, por processos que se assemelham ao empregado por Sertürner para o isolamento da morfina. O extrato aquoso ou o alcoólico da matéria-prima é reduzido a pó e depois tratado por um ácido inorgânico diluído (clorídrico ou sulfúrico) o qual, combinando-se com os alcalóides insolúveis, os transforma em sais solúveis. Depois de separada do resíduo (por filtração ou decantação), a solução resultante é tratada por um agente (carbonato de sódio, amônia ou cal), que libera os alcalóides, fazendo-os precipitar-se. Em seguida, esses alcalóides são isolados, purificados mediante tratamento com solventes (álcool, éter, clorofórmio etc.) e cristalizados em condições adequadas.
Muitos alcalóides apresentam estreita margem de segurança entre a dose terapêutica e a tóxica. Como a obtenção do alcalóide puro é, em grande número de casos, muito dispendiosa, impõe-se na prática o emprego de extratos brutos. Entretanto, a composição de tais extratos é geralmente incerta. Fatores diversos, como o clima, a estação do ano e a idade da planta determinam variações significativas em seu teor de alcalóides. Importa, portanto, a normalização de cada partida dos produtos medicamentosos que contêm alcalóides, e isso se faz ou por dosagem química de seus princípios ativos, quando possível, ou por ensaio biológico de seus efeitos sobre um animal de laboratório.
Os alcalóides naturais, empregados em medicina, apresentam, muitas vezes, efeitos colaterais desagradáveis ou inconvenientes. Uma das metas da química orgânica é a preparação de alcalóides sintéticos, em bases econômicas, e a síntese de sucedâneos que, mantendo os efeitos terapêuticos, sejam desprovidos de efeitos colaterais ou os tenham atenuados, inclusive o hábito ao medicamento. Bons resultados no campo dos sucedâneos já foram obtidos, entre outros, em relação à cocaína (anestésico local), à morfina (poderoso analgésico) e ao quinino (antimalárico).