Die Tollkirsche ist seit alters her als Bestandteil von "Hexensalben" bekannt. Da es inzwischen kaum noch Hexen gibt, verwendet man sie als Mittel bei Magen-, Darm, Blasen- und Gallenkrämpfen, bei Bronchialasthma, Keuchhusten und Magengeschwüren.

Die Pflanze ist reich an Alkaloiden wie L-Hyosciamin, Atropin, Scopolamin, Belladonnin, Tropin und Scopin.

Der Inhaltsstoff Atropin findet äußerlich als Augentropfen Verwendung.

Von einer Selbstmedikation ist abzuraten, die Pflanze ist in allen Teilen giftig, schon 0,1 Gramm Atropin wirken tödlich. Es kommt zu Erbrechen, Herzjagen, Erregungszuständen, Bewusstlosigkeit und Tod durch Atemlähmung. Die Giftwirkung wird bereits ab 3 Beeren (Kinder) oder 10 Beeren (Erwachsene) oder ab 0,3 Gramm an Blättern erreicht.