Den 13-årige pojken kollapsade i Cardiff efter att ha rökt King Cobra, South Wales Polisen sa.
Det kommer efter officerare genomfört en drograid i Morriston, Swansea, förra veckan och beslagtog $ 6.000 värde av nya psykoaktiva ämnen (NPS).
Polisen sa att Swansea Councils handelsstandardteam nu undersöker.
Det Ch Insp Jason Redrup sade: " I södra Wales ser vi en ökning av antalet människor som använder NPS, särskilt bland ungdomar.
– Det är viktigt att människor vet att dessa ämnen inte bara är olagliga utan också farliga för deras hälsa. I de flesta fall kommer användarna inte att veta exakt vad de tar."
Med hänvisning till den narkotikaoption som verkställts i en kommersiell lokal på Woodfield Street i Morriston sade polisdistriktet beat manager PC Richard Williams: "Vi har fått ett ständigt flöde av information från lokalsamhället om dessa lokaler som är kopplade till den senaste tidens publicitet om användningen av så kallade juridiska toppar.
"Vi har agerat på denna information och genom att arbeta med våra partner i handels standarder har stört denna operation."
Lagliga toppar som inte är föremål för någon form av kontroll är ibland märkta som "forskningskemikalier", "herbal rökelse" eller "inte avsedda att användas som livsmedel".
Nästan 350 nya psykoaktiva ämnen har identifierats, FN: s kontor för narkotika och brottslighet (UNODC) sade tidigare denna månad.
En varning om farorna med att ta så kallade legala höjder har utfärdats av polisen efter att en tonåring förts till sjukhus.