Die Herbstzeitlose enthält alkaloidähnliche Verbindungen, die äußerst giftig sind. Bereits fünf Gramm der Samen oder 50 Gramm der Blätter sind tödlich.

Alle Teile der Pflanze enthalten Colchicin, ein Kapillar- und Mitosegift. Es kommt zu choleraähnlichen Durchfällen, Lähmungen des Zentralnervensystems und Tod durch Atemlähmung.

Medizinisch verwandt werden Drogenextrakte bei Gicht, Leukämie und Zellwucherungen auf der Haut.

Die Homöopathie stellt aus den Zwiebelknollen das Homöopathikum Colchicum autumnale her, welches bei Gicht, Gastroenteritis, Rheuma, Katarakt, Perikarditis und Schwangerschaftsübelkeit verabreicht wird.