氰化物会使细胞窒息而导致死亡。中毒后如果没有采取有效的急救措施，除非剂量很低，否则死亡通常都在中毒后15分钟至1小时内发生，具体的时间长短与毒药剂量、中毒途径都有关系。
如果口服大量氰化物，或通过静脉注射、吸入高浓度氢氰酸气体的形式中毒，会极大地影响心肌细胞的内呼吸，这将导致心脏不堪重负，直接引起心脏停搏，导致急性心功能衰竭死亡。这个过程非常快，受害人往往五秒左右就会彻底死亡。
氰化物死亡患者因为氰化物阻断有氧氧化产生ATP的过程，这些组织器官不能利用血液和组织中的氧。因此，常规剂量氰化物致死的尸体，很容易出现全身的鲜红色尸斑，组织血液也呈鲜红色。
而过量氰化物致死的尸体，离心脏近的组织器官仍呈鲜红色，但远离心脏的组织和器官处心血、尸斑呈青紫色（即便心脏停搏了，这些地方仍可以消耗氧气产生CO2）。
氰化物中毒的具体原理是：其可以通过接触皮肤和腔道粘膜、呼吸吸入、口服、注射等各种途径进入人体，然后解离出氰基离子（尤其在胃部和胃酸接触后）。这种离子能与人体中细胞色素酶内的三价铁离子（Fe 3+）牢牢地结合，使得它不再能变为二价铁离子（Fe 2+），从而导致氧的摄取和利用出现障碍，细胞的需氧代谢紊乱，无氧代谢增强，于是糖酵解发生，最终使乳酸生成增多，导致代谢性酸中毒，加强细胞内窒息的症状。
同时，因为缺乏呼吸作用产生的能量（ATP），中枢神经系统会迅速丧失功能，继而使人体出现呼吸肌麻痹、心跳停止、多脏器衰竭等症状而迅速死亡。
真正具有强烈毒性的氰化物有三种：氰化钠（NaCN）、氰化钾（KCN）以及氢氰酸（HCN）。而其他一些物质，如铁氰化钾等，虽然也含有氰基（CN），但因为很难解离出氰基离子（CN-），所以毒性较小。
2009年第4版的《法医毒物分析》认为，氰化钾的致死剂量在50-250毫克之间，这与砒霜（As2O3）的致死量差不多。而决定是否致死，则需要看血液浓度达到多少，氰化物中毒血浓度约为0.5μg/ml，致死血浓度≥1μg/ml。
形象地说，如果口服氰化钾固体，若吃下相当于1/3颗普通胶囊或半个新版1毛钱硬币大小的一小撮粉末，就几乎肯定能置人于死地。而如果考虑的是最小剂量的话，米粒大小的氰化钾粉末就可能致死。
参考：
[1]《法医学》，陈世贤主编，北京：法律出版社[M]2005年第2版
[2]张战民，灵宝.抢救急性氰化钠中毒36例[J].内科危急重症杂志, 1999.5（1）:40.
[3]王汉斌，牛文凯，刘晓玲.急性氰化物中毒的诊治现状[J].中国全科医学.2009.12（10B）:1882-1884.
[4]朱少建，邹友，邓承强 等.32起使用氢氰酸作案分析[J].刑事技术.2003.3.43-45.