1．大多数生物碱为无色结晶性物质，味苦，少数为液体（如烟碱、槟榔碱）。
2．一般生物碱均无色，具旋光性，（多数呈左旋光性。）但有少数例外，如小檗碱为黄色，胡椒碱无旋光性等，个别生物碱有挥发性，如麻黄碱。
3．大多数生物碱呈碱性反应。生物碱的碱性强弱，与它们分子中氮原子存在的状态有密切的关系。一般季铵碱＞仲胺碱＞叔胺碱。如氮原子呈酰胺状态，则碱性极弱或消失。有的生物碱分子具有酚性羟基或羧基，因而具有酸碱两性，如吗啡既能和酸结合成盐又能和苛性碱成盐。
4．生物碱大多数不溶或难溶于水而溶于乙醇、氯仿、乙醚、苯等有机溶剂。生物碱盐类除了在乙醇中也能溶解外，其他溶解性能恰与生物碱相反。由于这一性质，可以使生物碱溶解在酸性溶液中（生物碱遇酸即结合成盐而溶于水中），如果在这酸性溶液中加碱至碱性，生物碱盐类就会成为游离生物碱而自水溶液中析出。生物碱的这一溶解性能常在制取含生物碱类的中草药药物时,用于提取、分离与精制。
另有少数生物碱可溶于水而其盐类反而难溶，如小檗碱，麻黄碱可溶于水及有机溶剂，季铵类生物碱均易溶于水。
5．一般生物碱都可以与一些特殊试剂（称为生物碱试剂，常系重金属盐类或分子量较大的复盐以及特殊无机酸如硅钨酸、磷钨酸，或有机酸如苦味酸的溶液）作用生成不溶于水的盐而沉淀。利用这个性质可检查中草药中是否含有生物碱以及用以分离生物碱。生物碱沉淀剂的种类很多，常用的有下面几种：
（1）碘化汞钾试剂（Mayer试剂，HgI2。KI）在酸性溶液中与生物碱反应生成白色或淡黄色沉淀（为一种络盐AIK·HI（HgI2）n，AIK表示生物碱。
（2）碘化铋钾试剂（Dragendorff试剂，BiI3·KI）在酸性溶液中与生物碱反应生成桔红色沉淀（为一种络盐AIK.HI.（BiI3）n）。
（3）碘化钾碘试剂（Wagner试剂，I2·KI）在酸性溶液中与生物碱反应生成棕红色沉淀（为一种络盐AIK·HI·In）。
（4）硅钨酸试剂（Bertrand试剂，12W03·Sl02）：在酸性溶液中与生物碱反应生成灰白色沉淀。
（5）磷钼酸试剂（Sonnenschein试剂，H3P04·12M003）:很灵敏，在中性或酸性溶液中与生物碱反应生成鲜黄色或棕黄色沉淀。在试验时，通常选用三种以上不同的生物碱沉淀试剂进行试验，如均为正反应表示检液中可能有生物碱存在。如须确证，则要进一步精制后，再行检验，如再次均成正反应，即可肯定有生物碱存在。如第一次试验时就对三种沉淀剂呈负反应，即可肯定无生物碱存在。