Två separata rättegångar mot personer som anklagats för att ha för avsikt att leverera dikväveoxid vid musikfestivaler stoppades efter att domstolarna hört att drogen är undantagen.
Detta väcker nu frågor om huruvida den nya lagen behöver ändras.
Lagen om psykoaktiva ämnen infördes förra året för att ta itu med problemet med nya tillverkade läkemedel.
Kväveoxid, även känd som skrattande gas, tas av hundratusentals människor varje år som en fritidsdrog. Men gasen används också av läkare för dess smärtlindrande egenskaper.
Ett underavsnitt i lagen om psykoaktiva ämnen undantar medicinska produkter som definieras som "att återställa, korrigera eller modifiera en fysiologisk funktion genom att utöva en farmakologisk, immunologisk eller metabolisk verkan".
En man ställdes inför rätta i Southwark Crown Court på onsdag för att ha tänkt leverera kväveoxid på en musikfestival i Derbyshire.
Men åklagaren Adrian Fleming berättade för domstolen att kronans eget expertvittne, professor Philip Cowen, "uttrycker den fasta uppfattningen att kväveoxid, som lagstiftningen för närvarande är formulerad, är en undantagen substans".
Under tiden kom en domare vid Taunton Crown Court, där två personer ställdes inför rätta för att de hade för avsikt att förse Glastonbury Festival med kväveoxid, till samma slutsats.
I det andra fallet sade domare Paul Garlick att "kväveoxid är helt klart kapabel att omfattas av definitionen av ett undantaget ämne" och enligt min mening är det, på denna bevisning, helt klart ett undantaget ämne".
De två rättsfallen har lett till en fullständig översyn av lagen av kronåklagaren.
The Psychoactive Substances Act var utformad för att hantera en våg av nya tillverkade droger, ofta kallade juridiska toppar, genom att förbjuda alla ämnen som "genom att stimulera eller deprimera personens centrala nervsystem... påverkar personens mentala funktion eller emotionella tillstånd".
I lagen undantas särskilt alkohol, tobak eller nikotinbaserade produkter, koffein, mat och dryck samt läkemedel enligt definitionen i 2012 års förordning om humanläkemedel.
Det är det sista undantaget som ledde till att fallet kollapsade.
Narkotika välgörenhet, Release, har beskrivit lagen som "fundamentalt bristfällig".
Dess verkställande direktör, Niamh Eastwood, sade: "KPS måste omedelbart släppa alla åtal enligt lagen om psykoaktiva ämnen och granska fall där svarande tidigare har erkänt sig skyldiga."
Fleming berättade för Southwark Crown Court att "Professor Cowen har uttryckt en klar uppfattning om att kväveoxid omfattas av definitionen på grund av dess analgetiska effekter".
"Det kanske inte var meningen för dem som ramade in lagen, men underavsnittet täcker tydligt kväveoxid."
Domaren, David Tomlinson, instruerade juryn att finna den svarande - som inte kan namnges av juridiska skäl - icke skyldig.
Domare Tomlinson betonade att förhandlingen inte var ett "testfall" och erbjöd inget prejudikat, och sade att den icke skyldige domen kunde innebära att antingen det fanns "en mycket lycklig svarande eller ett antal andra svarande kommer att få sina domar upphävda".
Man har förstått att omkring 50 personer har erkänt sig skyldiga till att leverera kväveoxid enligt lagstiftningen, men detta är första gången en svarande har bestritt anklagelsen. Vissa advokater föreslår att andra ämnen också kan påverkas av fallet.
Fleming sade att CPS hade sagt till honom att situationen krävde "en fullständig översyn av lagstiftningen och att den kommer att genomföras".
Home Office brottsundersökning siffror som publicerades förra månaden tyder på att 840 000 människor i England och Wales använde kväveoxid 2016-17. Silverburkarna är en vanlig syn på musikfestivaler.
Gasen ansågs inte vara tillräckligt skadlig för att betecknas som ett kontrollerat ämne enligt gällande narkotikalagstiftning. Under de senaste tio åren har det förekommit 19 dödsfall i samband med kväveoxid, även om ett antal av dem anses ha varit självmord.
Att två mål mot personer som anklagas för att ha för avsikt att leverera kväveoxid har kollapsat är en skam för regeringen, som hade hyllat handlingen som ett svar på behandlingen av juridiska toppar.
Men under sin passage genom parlamentet varnades ministrarna för att lagen kan vara ogenomförbar.
Narkotikaexperter säger att det stora testet i lagstiftningen är om advokater kan bevisa att ett ämne är "psykoaktivt".
Inrikesministeriet sätter sitt hopp till ett nytt vetenskapligt experiment som utförs i ett provrör. Tekniken är utformad för att visa om en produkt binder till en viss receptor i människokroppen, påverkar mental funktion eller emotionellt tillstånd.
Men Ordets förkunnare har varnats för att sådana laboratorietester inte kan bevisa att ett ämne påverkar hjärnan på ett sätt som gör den psykoaktiv under handlingen.
En del experter tror att det enda säkra sättet att påvisa ett ämne är att scanna hjärnan hos en människa när de tar den, vilket är ett opraktiskt tillvägagångssätt.
Ett liknande problem trubbade av den rättsliga och höga lagstiftningen i Irland.
En lag som förbjuder så kallade juridiska toppar i Förenade kungariket kommer att ses över efter det att de första omtvistade ärendena enligt den nya lagstiftningen har kollapsat.