Il cannabidiolo può fungere inoltre da antagonista del GPR55, una proteina accoppiata al recettore G, un recettore dei cannabinoidi putativo ed è espressa nel nucleo caudato e nel putamen del cervello. È stato anche osservato ad agire come un recettore parziale 5-HT1a, questa sua interazione può essere associata con gli effetti antidepressivi, ansiolitici, e neuroprotettivi del cannabidiolo. È inoltre un modulatore allosterico dei recettori μ-oppioidi e δ-oppioidi. Gli effetti farmacologici del cannabidiolo sono stati inoltre attribuiti all’agonismo PPAR-γ ed al rilascio di calcio intracellulare.