Большинство классических психоделиков можно разделить на две большие химические группы: фенилэтиламины и триптамины. Основа структуры триптаминов (LSD, псилоцибин, DMT) схожа с серотонином, что объясняет их высокое сродство к серотониновым рецепторам. Их эффекты часто описывают как 'теплые', 'органические' и 'визионерские'. Фенилэтиламины (мескалин, семейство 2C-x, DOx) структурно ближе к дофамину и норадреналину. Их эффекты часто более стимулирующие, 'холодные' и аналитические по своей природе. Несмотря на разную химическую структуру, конечной точкой приложения для обеих групп является серотониновый рецептор 5-HT2A, активация которого и запускает психоделический опыт.