Conversão de THCA para THC in vivo parece ser muito limitada, dando-lhe apenas uma eficácia muito ligeira como pró-fármaco para THC. Em ensaios de ligação de receptores é promíscuo; há papéis que mostram ser um inibidor do PC-PLC, COX-1, COX-2, TRPM8, TRPV1, FAAH, NAAA, MGL, e DGLα, e um inibidor do transporte de anandamida, assim como um agonista do TRPA1 e TRPV2. Muitos reagentes THCA usados em experimentos bioquímicos estão contaminados com THC devido à instabilidade do THCA.
Um estudo descobriu que THCA e extratos de Cannabis sativa não aquecidos exercem efeito imuno-modulador, não mediados pelo canabinóide CB1 e CB2 vias acopladas a receptores como THC. THCA foram capazes de inibir os níveis de fator de necrose tumoral alfa (TNF-alfa) em macrófagos U937 e macrófagos do sangue periférico, uma inibição que persistiu durante um período de tempo mais longo, enquanto que após um tempo de exposição prolongado o THC e o extrato aquecido tendem a induzir o nível de TNF-alfa. O THCA e o THC mostram efeitos distintos na actividade da fosfolipase C (PC-PLC) específica da fosfadilcolina, uma vez que o THCA e os extractos não aquecidos inibem a actividade PC-PLC de forma dose-dependente, mas o THC apenas induziu a actividade PC-PLC em concentrações elevadas, sugerindo que o THCA e o THC exerçam os seus efeitos imuno-moduladores através de diferentes vias metabólicas.
A atividade anti-inflamatória dos extratos de C. sativa foi estudada em três linhas de células epiteliais e no tecido do cólon em um modelo de doenças inflamatórias intestinais (IBDs), onde flores de C. sativa foram extraídas com etanol, encontrou a atividade anti-inflamatória dos extratos de Cannabis derivada do THCA presente na fração 7 (F7) do extrato. Entretanto, todas as frações de C. sativa em uma certa combinação de concentrações mostram um aumento significativo da atividade citotóxica e suprimem a expressão dos genes COX-2 e MMP9 tanto na cultura celular quanto no tecido do cólon, sugerem a atividade antiinflamatória dos extratos de Cannabis nas células epiteliais do cólon derivada de uma fração do extrato que contém THCA, e é mediada, pelo menos parcialmente, pelo receptor GPR55. A actividade citotóxica do extracto de C. sativa foi aumentada pela combinação de todas as fracções numa determinada combinação de concentrações e foi parcialmente afectada pelo antagonista do receptor de CB2 que aumentou a proliferação celular. Sugere-se que em um tratamento não psicoativo para a DII, deve ser usado THCA em vez de CBD.
THCA liga-se e ativa PPARγ com maior potência que seus produtos descarboxilados.
THCA mostram um metabolismo semelhante ao THC em humanos, produzindo 11-OH-THCA e 11-nou-9-carboxy-THCA. Embora a descarboxilação do THCA para THC tenha sido assumida como completa, o que significa que nenhum THCA deve ser detectável na urina e no soro sanguíneo dos consumidores de cannabis, ela é encontrada na urina e nas amostras de soro sanguíneo coletadas nos controles policiais dos motoristas, suspeitos de dirigir sob a influência de drogas (DUID). O THCA foi detectado nas amostras de urina e soro sanguíneo de vários consumidores de cannabis em concentrações de até 10,8 ng/ml na urina e 14,8 ng/ml no soro. A concentração de THCA estava abaixo da concentração de THC na maioria das amostras de soro, resultando em proporções molares de THCA/THC de aproximadamente 5,0-18,6%. Quando se assumiu um tempo curto entre a última ingestão e a coleta de sangue, a razão molar foi de 18,6% no soro.