Die Umwandlung von THCA in THC in vivo scheint sehr begrenzt zu sein, so dass es nur eine sehr geringe Wirksamkeit als Prodrug für THC besitzt. In Rezeptorbindungstests ist es vielseitig einsetzbar; es gibt Arbeiten, die zeigen, dass es ein Inhibitor von PC-PLC, COX-1, COX-2, TRPM8, TRPV1, FAAH, NAAA, MGL und DGLα und ein Inhibitor des Anandamid-Transports ist, sowie ein Agonist von TRPA1 und TRPV2. Viele THCA-Reagenzien, die in biochemischen Experimenten verwendet werden, sind aufgrund der Instabilität von THCA mit THC verunreinigt.
In einer Studie wurde festgestellt, dass THCA und unerhitzte Cannabis sativa-Extrakte eine immunmodulierende Wirkung ausüben, die nicht wie THC durch die an die Cannabinoidrezeptoren CB1 und CB2 gekoppelten Signalwege vermittelt wird. THCA war in der Lage, den Gehalt an Tumor-Nekrose-Faktor alpha (TNF-alpha) in U937-Makrophagen und peripheren Blutmakrophagen zu hemmen, wobei diese Hemmung über einen längeren Zeitraum anhielt, während THC und erhitzte Extrakte nach längerer Einwirkungszeit dazu neigen, den TNF-alpha-Spiegel zu erhöhen. THCA und THC zeigen unterschiedliche Wirkungen auf die Phosphatidylcholin-spezifische Phospholipase C (PC-PLC)-Aktivität, da THCA und unerhitzte Extrakte die PC-PLC-Aktivität dosisabhängig hemmen, THC jedoch nur bei hohen Konzentrationen die PC-PLC-Aktivität induziert, was darauf hindeutet, dass THCA und THC ihre immunmodulatorischen Wirkungen über unterschiedliche Stoffwechselwege ausüben.
Die entzündungshemmende Wirkung von C. sativa-Extrakten wurde an drei Linien von Epithelzellen und an Dickdarmgewebe in einem Modell für entzündliche Darmerkrankungen (IBDs) untersucht, wobei C. sativa-Blüten mit Ethanol extrahiert wurden. Allerdings zeigen alle Fraktionen von C. sativa bei einer bestimmten Kombination von Konzentrationen eine signifikant erhöhte zytotoxische Aktivität und unterdrücken die COX-2- und MMP9-Genexpression sowohl in Zellkulturen als auch im Dickdarmgewebe, was darauf hindeutet, dass die entzündungshemmende Aktivität von Cannabisextrakten auf Dickdarmepithelzellen von einer Fraktion des Extrakts herrührt, die THCA enthält, und zumindest teilweise über den GPR55-Rezeptor vermittelt wird. Die zytotoxische Aktivität des C. sativa-Extrakts wurde durch die Kombination aller Fraktionen in einer bestimmten Konzentrationskombination erhöht und wurde teilweise durch einen CB2-Rezeptor-Antagonisten beeinflusst, der die Zellproliferation erhöhte. Es wird vorgeschlagen, dass bei einer nicht psychoaktiven Behandlung von IBD eher THCA als CBD verwendet werden sollte.
THCA bindet an PPARγ und aktiviert es mit höherer Wirksamkeit als seine decarboxylierten Produkte.
THCA zeigt beim Menschen einen ähnlichen Metabolismus wie THC, wobei 11-OH-THCA und 11-nor-9-carboxy-THCA entstehen. Obwohl davon ausgegangen wurde, dass die Decarboxylierung von THCA zu THC vollständig ist, was bedeutet, dass in Urin und Blutserum von Cannabiskonsumenten kein THCA nachweisbar sein sollte, wurde es in Urin- und Blutserumproben gefunden, die bei Polizeikontrollen von Fahrern entnommen wurden, bei denen der Verdacht auf Fahren unter Drogeneinfluss bestand. THCA wurde in den Urin- und Blutserumproben mehrerer Cannabiskonsumenten in Konzentrationen von bis zu 10,8 ng/ml im Urin und 14,8 ng/ml im Serum nachgewiesen. Die THCA-Konzentration lag in den meisten Serumproben unter der THC-Konzentration, was zu molaren Verhältnissen von THCA/THC von etwa 5,0-18,6 % führte. Wenn eine kurze Zeitspanne zwischen der letzten Einnahme und der Blutentnahme angenommen wurde, betrug das molare Verhältnis im Serum 18,6 %.