伯纳德·塞特纳大约在1805年左右将吗啡从鸦片中分离出来，但毒药的正式研究始于19世纪早期，其标志是生理学家克劳德·伯纳得研究马钱子的药效。马钱子俗称箭毒，南美印第安人从中提取出毒素，并将其涂在箭头上。工业革命的两位科学家，马休·奥菲拉及其同事弗兰佐·温森特拉斯帕尔的发现极为重要。被公认为现代毒药学奠基人的奥菲拉作实验研究毒药的药效，并将其编入目录。他的专著题为《毒理学概论》，出版于1814年。而到了1829年，罗伯特·克里斯蒂森才出版了他的《毒药论文集》。

下毒者的至爱——砒霜，是在1836年前后由詹姆斯·马什发现的。然而，将马什实验的结果应用于生物标本的却是奥菲拉，也恰恰是由于他专家性质的证据，才宣判了拉法尔夫人在一桩世界闻名的砒霜杀人案件中有罪。

玛丽·加倍尔是皇室的远房亲戚，嫁给了查理·拉法尔。这场婚姻很不幸，查理于1839年抱病在床，他的妻子拉法尔夫人则充当他的护士，尽管她忠于职守，查理病情还是恶化了。拉法尔夫人的一个仆人守候时将一种白色粉末掺进查理的水中，几天后查理病故身亡，他的妻子也因此遭控告。而拉法尔夫人则坚持说，在屋中发现的砒霜是用来消灭老鼠的，而绝非为了谋害亲夫。两名毒药专家试图宣称查理并非死于砒霜，但奥菲拉则向大家证明死者体内含有大量的砒霜。拉法尔夫人被判终生监禁，在写完自传后于1852年含恨而死。

到了1830年，几乎所有的无机化学物的成分都能通过化学分析的方式而得知，但用这种方式却分析不出有机毒药。比利时化学家让·塞尔维·斯塔于1851年第一次在检查尼古丁杀人案中发现了提取生物碱的方法。他也是从死后尸体组织中提取出尼古丁的第一人。