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最具代表性的四个神经性毒剂是塔崩（tabun）、沙林（sarin）、梭曼（soman）和维埃克斯（VX）。美军将含有P-CN健和P-F健的前三者称为G类毒剂。代号分别为GA、GB和GD，将含有P-SCH2CH2N(R)2键的化合物称为V类毒剂，如VX、VE、VG、VS及VR等。
1995年3月20日奥姆真理教制作的东京地铁沙林毒气事件，其中采用的沙林，学名为“甲氟磷酸异丙酯”，就是神经毒气的一种，也是毒性最大的有机磷酸酯之一。
沙林可经由皮肤、眼睛接触、呼吸道的吸入或由口食入等途径危害身体，它在极小浓度就可以发挥极大毒性。即使非致死剂量的沙林侵入人体，也会造成瞳孔缩小、在暗处视力困难、胸部紧塞、头痛、恶心以及呕吐等症状。而且这些毒性会在体内累积，如果更大浓度时会使人晕眩、焦虑、心智损伤、肌肉痉挛、呼吸困难，最后导致死亡。
二次大战期间，用来当化学武器与杀虫剂的这类有机磷化合物，提供研究人员一个线索而发现「酰基化酵素」（acyl enzyme）的化学结构，我们以DFP（Diisopropyl phosphorofluoridate）为模型来解释这个过程。体内的一些水解（hydrolase）可对酯类水解成酸与醇，以提供体内所需生化反应的物质，例如脂肪水解成脂肪酸与甘油，乙酰胆碱（Acetylcholine，Ach）水解成胆碱；而水解反应过程中会在酵素的活化中心，形成所谓酰基化酵素的中间产物。反应方程式中水解上丝胺酸的OH基与酯反应形成酰基化酵素，再催化水解作用。不过，DFP会与酯竞争结合水解，因而使得正常酯类无法进行水解反应，如所示。
乙酰胆碱是神经传导物质（Neurotransmitter）的一种，传递讯息的神经末梢都内含有乙酰胆碱的小泡。当神经脉冲（Nerve impulse）要在神经元之间传递时，小泡就会释出乙酰胆碱，乙酰胆碱再越过突触（synapse）与受体结合，刺激更进一步的生化过程；或是Ach与乙酰胆碱酯（acetyl cholinesterase）结合，进行水解反应，形成胆碱（choline）以利回收、重新合成Ach。而这一步水解反应相当快，以确保此神经刺激反应非常短。但如果乙酰胆碱酯被外来的化合物抑制了（例如沙林、DFP等有机膦会与乙酰胆碱结合），则乙酰胆碱水解反应就被迫停止了，但此时受体却继续不断地接受乙酰胆碱的刺激而无法水解释回胆碱，如此一来会很快地造成生理上的不平衡，而导致死亡。当然如果此时能迅速利用一些解毒剂如阿托品（atropine，）等来解除乙酰胆碱与受体之作用，就可避免死亡。