テトラヒドロカンナビノール
性質
水には溶けにくい（溶解度 1〜2 mg/L  ）が、エタノールやヘキサンなどの有機溶媒には溶けやすい。
抽出と合成
1964年、イスラエルのワイズマン研究所の ラファエル・メコーラム(Raphael Mechoulam) と Yechiel Gaoni によって分離された。2006年、スタンフォード大学の2人の化学者が合成に成功した。
合成カンナビノイド
製薬会社ファーモス社は、THCの鏡像異性体類縁体として、デキサナビノール (HU-211) という、THCのような向精神作用がなく脳損傷の進行を抑える治療薬を開発している。
JWH-018というTHCのような精神作用を持つ物質が、脱法ドラッグとして流通し、日本では2009年11月20日より指定薬物として規制されている。
薬理作用
THCは、脳や体中のカンナビノイド受容体に結合することで薬理作用が起こる。カンナビノイド受容体に結合する本来の体が持っている神経伝達物質はアナンダミドで、1992年のアナンダミドの発見も、THCを分離したラファエルによる。
THCのカンナビノイド受容体タイプ1(CB₁受容体) への結合親和性（Kᵢ）は10nM、カンナビノイド受容体タイプ2 (CB₂受容体) は24nMである。また、CB₁受容体への作用を介さずに神経保護（EC₅₀=10µM）が発現していることが示唆された。THCはカンナビノイド受容体に対するパーシャルアゴニストとされる。緩やかに作用し、最大作用も弱い。
アメリカのソーク研究所の研究者は、毒性タンパク質であるアミロイドベータをTHCが除去することで神経細胞が生存するという予備的証拠を発表し、アルツハイマー病の症状に対してTHCは神経保護作用を有するとみられている。マウスでの結果が有望であれば、ヒトでの試験に進む。既存の治療薬や治験進行中の薬は、細胞の外でこれを除去しようとしているが、ソークの研究者は大麻により細胞の内側での病気の進行の早い段階で抑制しようとしている。アセチルコリンエステラーゼ (AChE) が脳内のアミロイド線維の形成を促進するため、承認されているアルツハイマー病の治療薬はAChE阻害剤であり、アメリカの研究者は、THCがAChE阻害剤であるだけでなくアミロイドベータの凝集を抑制することを実証し、既存の承認された治療薬よりも優れた特性を有するとした。アメリカフロリダ州の大学研究者とアルツハイマー研究所の研究者は、THCがアミロイド-ベータタンパク質前駆体細胞におけるアミロイドベータを非常に低濃度でも抑制し、アルツハイマー病の治療となる可能性を強く示唆していることを報告している。
THCA（THCの前駆体）は精神活性のない大麻に含まれるカンナビノイドであり、スペインの研究者は、これがハンチントン病モデルのラットでPPARγ受容体に結合し神経保護作用があり、神経変性疾患（多発性硬化症、アルツハイマー病）などの治療に考慮の余地があると結論した。
2016年、大阪大学によるラットを使った基礎研究は、記憶の長期抑制（記憶の消去）は内因性カンナビノイドがCB₁受容体に作用することで起こっており、脳の「不要な」シナプスを刈り込むことで神経回路形成に重要な働きをしていることを明らかにし、THCなど外因性のカンナビノイドがさらにこれを抑制することを明らかにした。そしてこれを大学のプレスリリースで、世界初、カンナビノイドが神経回路を破綻させる影響を証明したとしてアピールしている。
マウスへのTHC（5、20mg/kg）投与によるミクログリア活性化をミノサイクリンがほぼ完全に阻止した。
メスカリンやシロシビンやリゼルグ酸ジエチルアミド (LSD) との交叉耐性はない。
精神作用
カフェイン程度の依存性がある。幻覚を見ることは稀である。欧米諸国の複数の統計・研究によれば、アルコールと近似した酩酊感・倦忘感を有する程度である。日本の政府機関が啓発している「幻覚・妄想」は生じないとのことで、日本政府の見解と欧米研究機関との研究成果に乖離が生じている。個人差もあるが一般的には血圧には変化はない。食欲が増進するとの大勢の体験者からの意見が寄せられている一方、「欧米でのマリファナ常習者は何故か皆痩せている」状況も指摘されており、未だ解明には至っていない。
THCは感情的な場面に対し、恐怖と怒りの表情認識を著しく損ない、悲しみや幸せの場合にはわずかにしか損なわせない。
医薬品
2005年4月、カナダ政府当局はナビキシモルス（サティベックス）の販売を承認し、多発性硬化症患者のための経口スプレーで神経因性疼痛と痙縮を緩和するために用いることができる。サティベックスはTHCとカンナビジオール (CBD)を含有し、個別のカンナビノイドではなく大麻全体からの調合薬である。カナダでGWファーマシューティカルズによって販売されている、（近代では）世界で初の大麻を基にした処方薬である。さらに、サティベックスは2010年に欧州規制当局に認可された。2016年末には30か国で使われている。
THCに似たナビロンは、バリアント・ファーマスーティカルズによって製造され、商標名セサメットのもとカナダで市販されている。セサメットはまたFDAの認可を受け2006年にアメリカで販売を開始している; それはスケジュールII薬物である。 エイズ患者の体重減少と食欲不振に承認されている。
ドロナビノール
ドロナビノール (Dronabinol) はTHCの純異性体のための国際一般名、(-)-トランス-Δ9-テトラヒドロカンナビノールであり、大麻から発見された主な異性体である。マリノール（ソルベー製薬）の商品名で販売されている。ドロナビノールも、SVC製薬LP、ローズテクノロジーズの系列会社との販売契約とライセンスの条件のもとで、PAR製薬会社によって市場に出され、販売、流通されている。合成THCは一般にドロナビノールと称されることがある。アメリカ合衆国とドイツを含むいくつかの国で、処方薬（マリノールのもと）として市販されている。アメリカでは、マリノールはスケジュールIII薬物で、処方薬として利用可能であり、非麻薬性で精神的また身体的依存の危険性が低いとみなされている。2002年の申請がDEAによって受理されたにもかかわらず、大麻をマリノールの類似体としてスケジュール変更するための試みは、これまでのところ成功していない。マリノールのスケジュールIIからスケジュールIIIへのスケジュール変更の結果として、この物質の再処方が今は許可されている。マリノールは、アメリカ食品医薬品局（FDA）によって、エイズ患者の食欲不振の治療に、同様に、化学療法を受ける患者の手に負えない吐き気と嘔吐に認可されており、それはなぜ天然のTHCがまだスケジュールI薬物であるかの多くの議論の元となった。 また、SyndrosもアメリカでスケジュールIIのエイズ患者の食欲低下の治療薬として承認されている液体状のドロナビノールで合成THCである。
ドロナビノールの副作用では、18%の者に高揚感、目眩、混乱、傾眠が起こった。
医療大麻との比較
雌の大麻株は、多発性硬化症患者を助ける主な抗けいれん剤と考えられているカンナビジオール（CBD）を含む、60種のカンナビノイドを含有する、また大麻の鎮痛効果に寄与する可能性のある抗炎症のカンナビクロメン（CBC）。
マリノールが十分な全身的作用に達するのに1時間以上かかるのに比べ、喫煙や気化では数秒または数分である。 症状を管理するためにちょうど十分な大麻の煙の吸入に慣れた一部の患者は、マリノールの所定用量による強すぎる陶酔に苦情を述べている。多くの患者は、マリノールは激しいサイケデリック効果を大麻よりも生じさせ、この違いは、大麻に含まれるTHC以外の多くのカンナビノイドがもたらす穏やかな効果によって説明できると推測される。そのため、ナビキシモルスのような大麻植物の植物エキスを基にした代替のTHC含有医薬品が開発されている。 マーク・クレイマン、カリフォルニア大学ロサンゼルス校公共政策学部の薬物政策分析プログラムの長はマリノールについて述べる「それは少しも楽しくなくて使用者の気分を悪くしたので、娯楽市場に浸透する恐れもなく認可され、医薬品としての、すべてを含んだ大麻の支持者を撃退するこん棒として利用できた」
米国連邦法はドロナビノールをスケジュールIII規制物質として登録しており、ナビロンのような合成物質を除いて、ほかのすべてのカンナビノイドはスケジュールIのままである
。
法的見地
向精神薬に関する条約において、1988年には、合成カンナビノイドのドロナビノール（前述、マリノール）がスケジュールIIへの移動が勧告され、1990年にはデルタ-9-テトラヒドロカンナビノール（デルタ-9-THC）の全ての立体化学的異性を、スケジュールIからスケジュールIIへと移動した。