多種生物鹼
箭毒蛙的毒性成分主要包括多種生物鹼，這些成分集中在皮膚和毒腺中。
箭毒蛙的毒素主要作用於生物體內的心臟和神經系統。這些生物鹼包括但不限於batrachotoxin（BTX）、epibatidine、鳥苷和皮質酮等，其中BTX是一種甾體類生物鹼，主要通過破壞門控鈉離子通道，迫使鈉離子通道持續保持異常「激活」狀態，從而阻礙神經系統的電信號傳遞，導致痳痺和心力衰竭，直至死亡。
此外，箭毒蛙的毒性並非天生，而是通過吸收食物中的毒素（如亞馬遜叢林裡的毒蜘蛛和白蟻）並轉化為自身的毒液，這些毒素原本就存在於箭毒蛙的食物中，箭毒蛙吸收這些毒素後，能夠將其轉化為自身的毒液。