Gli effetti a livello psicologico variano molto in base alla dose, alla sensibilità individuale e al setting (luogo e stato psicologico al momento della somministrazione). Consistono principalmente in alterazione della coscienza, euforia, perdita di consapevolezza e lucidità, riduzione dei riflessi psicofisici, alterazioni nella memoria a breve e lungo termine, sensazione di intensa beatitudine, emozioni amplificate (tuttavia non alterate), aumento dell'apprezzamento musicale; a dose media provoca allucinazioni geometriche e frattali, amplificazioni sensoriali, distorsione della consapevolezza del tempo, dello spazio e del sé (Leary parlava di "ego loss", perdita dell'io) ma contemporaneo senso di unione con l'ambiente circostante, percezione intensificata di suoni, colori, odori e sapori; in alcuni casi è riportata sinestesia. Queste sensazioni possono, in alcuni casi, causare ansia a causa del loro fortissimo impatto emotivo e rivelatorio.