胆碱酯酶药分为胆碱酯酶抑制剂和胆碱酯酶复活剂，它们有着不同的作用机制。

胆碱酯酶抑制剂能抑制胆碱酯酶的活性，从而减少乙酰胆碱的水解，使乙酰胆碱在突触间隙中积聚，产生拟胆碱作用。根据其与胆碱酯酶结合的牢固程度，可分为可逆性和不可逆性胆碱酯酶抑制剂。可逆性胆碱酯酶抑制剂，如新斯的明，它能与胆碱酯酶结合形成复合物，此复合物分解较慢，使胆碱酯酶暂时失去活性，导致乙酰胆碱在体内堆积，激动胆碱受体，产生M样和N样作用。在临床上可用于治疗重症肌无力、术后腹气胀和尿潴留等。不可逆性胆碱酯酶抑制剂，如有机磷酸酯类，它们能与胆碱酯酶以共价键结合，形成难以水解的磷酰化胆碱酯酶，使胆碱酯酶失去活性，造成乙酰胆碱大量堆积，引起一系列中毒症状，如瞳孔缩小、流涎、腹痛、腹泻、肌震颤等。

胆碱酯酶复活剂，如碘解磷定，其作用机制是能与磷酰化胆碱酯酶中的磷酰基结合，形成磷酰化碘解磷定，使胆碱酯酶游离出来，恢复其水解乙酰胆碱的活性。同时，碘解磷定也能直接与体内游离的有机磷酸酯类结合，形成无毒的磷酰化碘解磷定，由尿排出，从而阻止游离的有机磷酸酯类继续抑制胆碱酯酶。但需要注意的是，胆碱酯酶复活剂对已经“老化”的磷酰化胆碱酯酶效果不佳，所以使用时应尽早给药。

胆碱酯酶药通过影响胆碱酯酶的活性，调节乙酰胆碱的水平，在临床上有着重要的应用，但使用时需根据具体情况合理选择和使用。