โคเคนทำงานโดยจับตัวเชื่อมโมเลกุลบนพื้นผิวเซลล์สมอง ทำให้โดปามีน ซึ่งเป็นสารเคมีที่ส่งเสริมความรู้สึกมีความสุขและให้รางวัลสะสมในช่องว่างระหว่างเซลล์สมองตัวเชื่อมต่อระดับโมเลกุลที่เรียกว่าตัวรับ ซึ่งจับโคเคน แม้ว่ายาจะมีอยู่ในปริมาณที่ต่ำมากก็ตาม การในหนูทดลองและเซลล์สมองของหนูเมาส์ที่ปลูกในห้องปฏิบัติการ ชี้ให้เห็นว่าการปิดกั้นตัวรับอาจลดผลกระตุ้นของโคเคน

แต่ในหนูเพศผู้เท่านั้น ไม่ใช่ในเพศหญิง อาจเนื่องมาจากฮอร์โมนเอสโตรเจนในผู้หญิงมีมากขึ้น ผู้เชี่ยวชาญสรุปมานานแล้วว่าโคเคนทำหน้าที่เป็นปลั๊ก เชื่อมต่อกับเซลล์สมองผ่านตัวรับระดับโมเลกุล และหยุดเซลล์สมองจากการดูดสารเคมีโดปามีนผ่านโครงสร้างคล้ายฟางที่เรียกว่าขนย้าย ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นในพื้นที่ที่เซลล์สมองสองเซลล์มาบรรจบกันและแลกเปลี่ยนสารเคมี นั่นคือไซแนปส์ เมื่อโดปามีนเติมเต็มไซแนปส์และไม่ถูกเซลล์สมองดูดซึม ความรู้สึกของรางวัลและความสุขจะคงอยู่นานขึ้น