La difficoltà nello studiarne gli effetti terapeutici e tossici è legata anche al fatto che la pianta, usata come tale, produce una vasta e diversificata gamma di sostanze (quasi 750 attualmente individuate), definite metaboliti secondari, che non sembrano avere una funzione diretta sulla crescita e sullo sviluppo ma che bensì hanno come funzione principale la difesa della pianta da predatori e agenti patogeni. Più di 65 appartengono alla famiglia dei cannabinoidi, molecole che agiscono sul corpo umano mimando gli effetti di sostanze normalmente prodotte dall'organismo (endocannabinoidi) per regolare numerose funzioni come, ad esempio: