Un antagoniste est une molécule qui se lie à un récepteur sans l'activer et bloque l'accès aux agonistes. En pharmacologie des cannabinoïdes, le rimonabant était un antagoniste CB1 développé comme médicament anti-obésité (retiré du marché pour effets secondaires psychiatriques).
Le CBD agit comme antagoniste ou agoniste inverse de certains récepteurs, notamment le GPR55. Le THCV se comporte comme antagoniste CB1 à faible dose. La compréhension de ces interactions est essentielle pour le développement de médicaments à base de cannabinoïdes.