生物碱是一类含氮的有生理作用的天然化合物，大多数有较复杂的氮杂环结构，少数为非氮杂环的有机胺类。一般有类似碱的性质，早年被译为“膺碱”。天然来源的某些维生素、氨基酸、肽类等虽也是含氮化合物，但习惯上不包括在生物碱范畴内。事实上生物碱一词至今还没有严格而确切的定义。 生物碱广泛分布于自然界，尤以植物界为多，动物界也有，例如蟾酥中的蟾酥碱 (bufotenine)，地龙中的6-氧嘌呤(hypoxanthine)。据统计至少在140种植物中发现有生物碱，特别是罂粟科、防己科、茄科、豆科、夹竹桃科、毛茛科、小蘖科等。一般说来，生物碱多分布于双子叶植物，单子叶植物中较少，裸子植物和羊齿植物或更低等植物则极少。含生物碱的植物中经常含有多种化学结构相似的生物碱。科属亲缘相近的植物，所含生物碱的结构往往相似，有的相同。 生物碱有几种分类方法，可按植物来源、生理效应或化学结构分类，而以后者更为合理。常见的类型有吡咯类、吡啶类、喹啉类、异喹啉类、吲哚类、咪唑类、嘌呤类、莨菪烷类、萜类、甾体类、有机胺类等。有人将生物碱划分为59种类型，足以说明其结构的复杂性。 生物碱除极少数在室温为液体的外，多为结晶型固体。一般无色，具苦味，有旋光性，且多为左旋。呈碱性，其碱性强弱与分子结构特别是氮原子的结合状态有显著关系。季铵类生物碱呈强碱性，叔胺类和仲胺类生物碱为中强碱或弱碱性。有些生物碱分子中有酚基或羧基，因而具有酸碱两性反应。植物中的生物碱大多与有机酸结合成盐，或与糖类缩合成甙，少数碱性很弱的生物碱以游离状态存在。生物碱盐经碱化，生物碱甙经水解可得游离的碱。多数生物碱不溶或难溶于水，溶于苯、氯仿、乙醚、丙酮、乙醇等有机溶剂，溶于稀酸生成盐。生物碱盐多易溶于水和醇，不溶或难溶于有机溶剂。生物碱能与一些试剂，如碘化铋钾、碘化汞钾，碘-碘化钾等反应生成不同颜色的沉淀，常用以检识生物碱。 提取生物碱的方法很多，一般先将粉碎的样品用水、稀酸水或乙醇提取，提取液浓缩，碱化后用有机溶剂提出总生物碱。或者将粉碎的样品先碱化，再用有机溶剂提出总生物碱。总碱用各种方法，例如色谱法、制备衍生物等进行分离。少数有挥发性或可升华的生物碱，可用水蒸汽蒸馏或升华法提纯。 植物体内生物碱含量虽少，但与人类关系密切。人类很久以来就已认识到一些含生物碱的植物或粗提物可以治疗疾病或用作毒药。自1806年Serturner从罂粟中分离出吗啡至今从动植物分得的生物碱已有6000个以上，有近百个已用于或试用于临床。许多生物碱是治病良药，如毛莨科黄连根茎中的小蘖碱是黄连素的主要成分，有抗菌消炎作用;萝芙木中的利血平能降血压;石蒜中的加兰他敏对小儿麻痹后遗症有疗效，罂粟果皮中所含的吗啡碱是著名镇痛剂;奎宁碱是有价值的解热药;三尖杉碱和长春花碱是治癌良药; 秋水仙素(碱)能人工诱变产生多倍体。有的生物碱可用来制作农业用的杀虫剂。人们在脊椎动物和无脊椎动物体内也分离到了生物碱，其中某些动物的生物碱与它们摄取食用的植物有关，蟾蜍、蝾螈和某些鱼类中发现的生物碱是真正的动物代谢产物。