Działanie left|thumb|Wzór chemiczny kapsaicyny thumb|Żołnierz United States Marine Corps przed i po wystawieniu na działanie gazu pieprzowego Głównym składnikiem aktywnym gazu pieprzowego jest kapsaicyna w postaci oleożywicy (OC, z ang. oleoresin capsicum). Wywołuje intensywne podrażnienie błon śluzowych i skóry. Kontakt z oczami wywołuje niemal natychmiastowy efekt, obejmujący palący ból, mimowolne zamknięcie oczu, łzawienie, podrażnienie spojówek, zaczerwienienie, świąd i blefarospazm. Wywołuje również tymczasową ślepotę. Zanieczyszczenie skóry wywołuje cierpnięcie, palący ból, obrzęk, wystąpienie rumienia i, sporadycznie, powstawanie pęcherzy. Po dostaniu się do dróg oddechowych gaz pieprzowy wywołuje podrażnienie wnętrza nosa, zwężenie światła dróg oddechowych, pieczenie w gardle, mocny kaszel i kichanie oraz duszność. Dalszymi skutkami jest dezorientacja, panika i utrata kontroli nad swoimi ruchami. Większość objawów ustępuje po 30–45 minutach.