Les effets de la mescaline se font sentir environ 1 à 2 heures après l'ingestion, ils durent 30 à 60 minutes puis se dissipent en une descente qui prend environ 3 à 5 heures. Les effets sont similaires à ceux d'autres substances psychédéliques, avec des expériences visuelles particulièrement puissantes. Ces effets comprennent un sentiment de perspicacité, une amélioration des couleurs, des illusions visuelles et des hallucinations, l'euphorie, l'excitation, une sensibilité tactile accrue, la synesthésie, un état de rêve et une augmentation de la pensée spirituelle et mystique jusqu'au point d'une expérience mystique complète.
Certains des effets physiques comprennent une diminution de l'appétit, une perception altérée du temps et de la réalité, une dilatation des pupilles, des tremblements, une envie d'uriner et une agitation.
Des fouilles archéologiques dans le sud des États-Unis, au Mexique et au Pérou attestent de l'utilisation cérémonielle de cactus contenant de la mescaline depuis plus de 6000 ans. La mescaline est une substance courante dans une variété de cactus, que l'on trouve principalement dans les cactus peyotl et San Pedro.