生物堿
一類含氮的堿性天然產物。在約4 000種植物中發現5 500種以上的生物堿，主要分布在雙子葉植物中。生物堿分為三類：真生物堿具有含氮雜環核，例如異喹啉生物堿類; 原生物堿不具雜環，通常是簡單的胺類，例如仙人掌毒堿和麻黃素。真生物堿和原生物堿都是氨基酸的衍生物，有些原生物堿可能是真生物堿的前體; 偽生物堿不是氨基酸的衍生物，而是從萜類、嘌呤和甾醇類物質產生，偽生物堿包括可可堿和咖啡堿，二者都是甲基化的嘌呤。大多數生物堿味苦有毒，對人類神經中樞有強烈而專一的效應。如嗎啡、阿托品、小檗堿、長春新堿、奎寧和莨菪堿等都是重要藥物。有的生物堿能保護植物不受動物嚙食。昆蟲選擇侵害一種或少數種植物的現象，可能與生物堿的效應有關。
非蛋白氨基酸
已鑒定出結構的約有400種，富含在某些豆科植物種子中，多數有毒。由于它們的結構與蛋白質氨基酸相似，可被錯誤地摻入蛋白質中形成有毒蛋白，影響生物體的正常代謝而致死，因此是一種抗代謝物。如鈴蘭氨酸能干擾脯氨酸的合成或利用。非蛋白氨基酸對植物本身有保護作用。如油麻藤植物種子中含有與酪氨酸結構相似的L-多巴，對昆蟲有毒，能保護種子不受昆蟲侵害。但這種物質對哺乳動物無毒，可作為治療帕金森氏癥的藥物。
胺類
胺類次生物質已鑒定結構的約有100種。在種子植物中分布廣泛，常存在于花部，具臭味，對動物有驅避作用，也能吸引某些昆蟲幫助授粉。有的胺類有致幻效應。
生氰苷
一類由脫羧氨基酸形成的O-糖苷。氰基來自α-碳原子和氨基。生氰苷被β-葡糖苷酶(例如苦杏仁酶) 和氧氰水解酶水解后能產生氫氰酸。已鑒定結構的生氰苷有30種左右，如亞麻苦苷、野黑櫻苷、苦杏仁苷、百脈根苷和蜀黍氰苷等。苦杏仁苷存在杏、桃、梅和蘋果種子中，經苦杏仁酶水解后生成葡萄糖、苯甲醛和氫氰酸。在櫻桃樹和桃樹葉子以及蘇丹草和其它高粱屬植物中，也存在生氰苷，人畜誤食后會因氫氰酸的產生而中毒死亡。