Bruges diagnostisk til at skelne antikolinergisk delirium fra andre årsager til ændret mentalstatus. Ophæver dog kun effekten i 20-60 min.
Antidot mod svær forgiftning med antikolinergika, hvor sederende behandling med diazepam ikke er nok (svær forgiftning med belladonnaalkaloider (atropin, hyoscin (scopolamin)), antiparkinsonmidler med atropinlignende virkning samt antipsykotika.
Virker ved at hæmme acetylkolinesterase. Passerer blod-hjernebarrieren. Bør ikke anvendes ved forgiftning med cykliske antidepressiva eller depolariserende neuromuskulært blokerende midler.  

Akut antikolinerg krise. Hvis der ikke opnås kolinerg effekt, kan dosis gentages 2-3 gange med 5-10 min. interval. 

• Voksne. Testdosis: 1 mg physostigmin fortyndes i 10 ml isotonisk glucose- eller natriumchlorid-injektionsvæske og gives over 5 min.
• Børn. Testdosis: 0,02 mg/kg - højst 0,5 mg physostigmin - i.v. givet over flere min.

Physostigmin bør ikke bruges ved bronkospasmer, astma, perifer karsygdom, blæreretention, Parkinsons sygdom eller AV-blok. 

AV-blok, bradykardi, asystoli, bronkospasmer, kramper, kvalme, opkastninger. Rebound-fænomen kan ses på grund af kort virkningsvarighed.