La plante contient dans toutes ses parties, notamment les fruits, au moins cinq alcaloïdes violemment toxiques, avec principalement la conine (encore appelée coniine, conicine ou cicutine) et la γ-conicéine. Leur teneur en fonction de la localisation (variant sensiblement selon la maturation et les conditions climatiques) est la suivante :
- fruits verts : 0,73-0,98 %
- fruits mûrs : 0,50 %
- fleurs : 0,09-0,24 %
- feuilles : 0,03-0,18 %
- tiges : 0,01-0,08 %
- racines : 0,05 %
Quelques grammes de fruits verts suffiraient théoriquement à provoquer la mort d'un être humain (les ruminants et les oiseaux semblent être réfractaires, le cheval et l'âne y sont peu sensibles, mais elle est donnée comme poison violent pour les bovins, les lapins et les carnivores). Chez le mouton, elle provoque contractures musculaires, mâchonnements, écume, grincements de dents, spasmes musculaires, coma et mort.
Chez l'homme, l'ingestion de ciguë provoque dans l'heure qui suit des troubles digestifs (surtout quand la racine est utilisée), des vertiges et céphalées, puis des paresthésies, une diminution de la force musculaire, et enfin une paralysie ascendante. Des convulsions et des rhabdomyolyses ont été rapportées, suivies d'insuffisance rénale pouvant entraîner la mort. Par contre, la mort par « paralysie respiratoire », relatée et relayée depuis la scène de Socrate, n'a pas encore été attestée par la toxicologie moderne pour la ciguë isolée, d'où l'hypothèse d'un mélange probable de ciguë, de datura et d'opium dans le poison de la Grèce antique (voir les excellentes observations du Phédon de Platon, ci-dessous).
Lors de rares intoxications accidentelles, on a parfois invoqué une confusion possible de sa racine avec le panais, le céleri, le navet, et même de la plantule avec le persil, mais le risque apparaît bien maigre en raison de la grande différence de taille, l'odeur nettement désagréable (le persil a une odeur agréable caractéristique) et les taches rouges sur les tiges, toujours absentes chez le persil.
Toutefois, un cas d'empoisonnement avéré prouve que l'odeur et la description ne suffisent pas à décourager certaines personnes de consommer cette plante. Le 4 mai 1922, à L'Orignal, petite municipalité majoritairement francophone de l'Ontario, au Canada, sept membres d'une famille qui en comptait neuf, périrent en l'espace de quatre heures, après avoir consommé de la racine de ciguë bouillie. Seuls les deux plus jeunes enfants survécurent. La famille était celle de Charles Napoléon Langevin dit Lacroix et de Marie-Louise Charlebois. Le Comité du Patrimoine de L'Orignal, qui occupe les aires de l'ancienne prison de cette localité, conserve quelques documents rappelant cette tragédie, dont le signet mortuaire commun pour les sept défunts, avec une photographie de chacun d'eux, ainsi que l'édition du 12 mai 1922 du Eastern Ontario Review Weekly de Vankleek Hill (Vol. XXIX, No 19) qui rapportait tous les détails de ce fait divers, incluant les rapports du médecin et du coroner, ainsi que les témoignages du médecin appelé sur les lieux et des voisins qui assistèrent à l'agonie des victimes; tous décrivirent les symptômes typiques de l'empoisonnement à la ciguë.
Autrefois longtemps administrée par voie interne ou externe par de nombreux médecins, elle a été utilisée pour presque toutes les maladies, en phytothérapie comme en homéopathie. De récentes recherches en Ontario (Canada) tendent à présenter la grande ciguë comme la « limousine » des médications anticancéreuses.
