Varieteter av kokabusken blir dyrket i Columbia og Peru. Kokain blir isolert fra bladene i form av kokainpulver (kokain-hydroklorid) som sniffes, snortes eller injiseres, mens alkalisk kokain som fri base («crack») kan Inhaleres. En crack-epidemi startet på 1980-tallet, Misbruk av kokain er et helseproblem verden over.
Da den spanske konkvistadoren Francisco Pizarro la under seg Inkariket i 1530 oppdaget europeerne tygging av kokablader som del av sosial struktur, økonomi, religiøse seremonier og som betalingsmiddel. Tygging av kokablader sammen med alkalisk stoff ble brukt av fattige arbeidere for å øke arbeidskapasiteten ved å redusere tretthet, høydesyke, tørste og sult. I Europa ble ekstrakt fra kokablader brukt som vin, te, eliksir , og aller Mest kjent var Marianieleksir. Vin Mariani var en blanding av bordeauxvin og kokainekstrakt som ble lovprist av mange på slutten av 1800-tallet. Blandingen med kokain og etanol var utviklet av korsikaneren Angelo Mariani (1838-1914). John Pemberton (1832-1888) oppfinneren av leskedrikken Coca Cola baserte først drikken på Vin Mariani kalt Pemberton´s French Wine Coca. Det ble også tilført kullsyre. Den amerikanske forretningsmannen Asa Griggs Candler (1851-1929) overtok oppskriftsrettighetene fra Pemberton og grunnla Coca cola i 1892. Etter hvert ble vinen erstattet med sukkersirup og kokain med ekstrakt fra colanøtter inneholdende koffein. Bruken av kokain tiltok i victoriatiden og brukerne var selebritter som Ulysses S Grant, Alexandre Dumas og dronning Victoria. Tygget sammen med en base økte mengden av den ikke-ioniserte formen av kokain og som derved gir større opptak i kroppen.
I det 1900-århundre med økende kjemikunnskaper ble kokain ekstrahert fra bladene og oppkonsentrert til kokainhydroklorid. Renset og krystallisert kokain gir mye større effekt enn å tygge kokablader. Crack-kokain bblir laget via behandling med hydrogenkarbonat og vann, crack lyd fra oppvarmingen før innhaleringen.
Sigmund Freud (1856-1939) gjorde i Über Coca i 1884 en analyse av virkningen av kokainhydroklorid. Freud drev selveksperimentering og beskrev effekten som eufori, økt oppmerksomhet, evne til å arbeide lenger uten å bli trett og sulten. Som terapeutisk middel ble kokain anvendt mot depresjon, angst og astma. Kokain ble brukt som middel mot morfinavhengighet. De som ble foreskrevet kokain for ikke å bli avhengig av morfin ble avhengig av begge. Freud oppdaget ikke den lokale anestesieffekten til kokain anvendt i øyekirurgi for fjerning av katarakt, en oppdagelse gjort av oftalmologen Carl Koller (1857-1944) en kollega av Freud. Den tyske kjemikeren Richard Willstätter (1872-1942) oppklarte i sitt doktorgradsarbeid den kjemiske strukturen til kokain. Te laget på kokablader har blitt brukt mot høydesyke.
På slutten av 1890-tallet kom det mange rapporter om toksiske effekter og kokain-avhengighet. I tillegg til narkotikaavhengigheten kan kokain kan virke akutt toksisk, gi hjertestopp, slag, paranoia og hallusinasjoner.
Det ble nødvendig med antinarkotikalovgiving. I USA hadde Harrison Narcotics Tax Act fra 1914 til oppgave å skattlegge og regulere produksjon og bruk av opium og kokain, etterfulgt av lover som gjorde bruk av kokain ulovlig. Narkotikabaronen og narkoterroristen Pablo Escobar ledet Medellinkartellet og kokainsmuglingen fra Columbia til USA. Kokain er også en del av narkotikakrigen i Mexico.
I starten gir kokain eufori, årvåkenhet, oppmerksomhet, minsket apetitt og hedonisk atferd, men blir forholdsvis raskt erstattet av et narkotikasug. Kokain påvirker belønningssystemer i dopaminerge og glutaminerge kretser, og hemmer reopptak i synapsene for nevrotransmittorene dopamin, noradrenalin og i noen grad for serotonin. Kokain passerer blod-hjernebarriæren via proton-koblet organisk kation antiporter.
Kokain blokkerer transport av dopamin og reopptak av dopamin fra synaptiske kløft inn i presynaptisk aksonterminal. I det perifere nervesystemet aktiverer kokain sympatisk deler av det autonome nervesystemet som gir økt blodtrykk, økt hjerteslagsfrekvens, økt pupillstørrelse og økt størrelse på bronkiene i lungene. Kokain ble brukt til lokal anestesi. Kokain blokkerer natriumkanaler, blokkerer for aksjonspotensialer som gjør at kunstig smertestillende stoffer basert på kokain som procain, lignocain/lidocain og novocain virker lokalt smertestillende. Kokain tas opp via slimhinnene i nesen, gir sammentrekning av blodårene i neseen, som kan gi skader i neseslimhinnene. Procain virker vasodilaterende (gir sammentrekning av blodårer) ofte brukt sammen med adrenalin (epinefrin).
I kroppen blir kokain metabolisert til ekgnin-metyl-ester og benzoyl-ecgonin katalysert av kolinesterase og deretter utskilt i urinen. Videre noe metabolisme til norkokain p-hydroksykokain.
Den naturlige funksjonen til alkaloidet kokain i kokaplanten er beskyttelse mot beiting av herbivore. Høyest konsentrasjon av kokain og cinnamoyl-kokain er i blader o knopper.
Biosyntese av tropan-alkaloider i planter
Biosyntesen av tropanringen blant annet hos arter i kokafamilien (Erythroxylaceae) og søtvierfamilien (Solanaceae) er polyfyletisk. Man antar at biosynteseveien i planter starter med ikke-proteinaminosyren ornitin, muligens også arginin, omsatt av henholdsvis enzymene ornitin dekarboksylase som omdanner ornitin til diaminet putrescin og arginin dekarboksylase som omdanner arginin til agmatin. Synteseveien gar fra ornitin via ecgonon og metylecgonon. Tropanringen blir laget av det bifunksjonelle enzymet permidine syntase/N-metyltransferase sammen med amin oksidaser som inneholder flavin og kobber. SABATH familien med metyltransferaser deltar for dannelse av 2-karboksymetoksy-gruppen. Cytokrom P450 og CYP81A medvirker i lukking av tropanringen. Ikke alle trinn I biosynteseveien er klarlagt.