已知生物堿種類很多,約在10,000種左右,有一些結構式還沒有完全確定。它們結構比較復雜,可分為59種類型。隨著新的生物堿的發現,分類也將隨之而更新。由于生物堿的種類很多,各具有不同的結構式,因此彼此間的性質會有所差異。但生物堿均為含氮的有機化合物,總有些相似的性質,因為在其生物合成的途徑中氨基酸是起始物,主要有鳥氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、組氨酸、色氨酸等,主要經歷兩種反應類類型:環合反應和碳——氮鍵的裂解,所以總有些性質相似。
生物堿具環狀結構,難溶于水,與酸可以形成鹽,有一定的旋光性和吸收光譜,大多有苦味。呈無色結晶狀,少數為液體。生物堿有幾千種,由不同的氨基酸或其直接衍生物合成而來,是次級代謝物之一,對生物機體有毒性或強烈的生理作用。