N-acetylocysteina to prosty związek organiczny o właściwościach przeciwutleniających i mukolitycznych. Obecnie jest podstawowym lekiem stosowanym w zatruciu paracetamolem. Przed wprowadzeniem acetylocysteiny przedawkowanie paracetamolu wiązało się z wysoką śmiertelnością z powodu ostrej niewydolności wątroby. Dzięki właściwościom przeciwutleniającym acetylocysteina chroni wątrobę przed uszkodzeniem toksycznymi metabolitami paracetamolu, utrzymując odpowiednie stężenie glutationu. Acetylocysteina znajduje zastosowanie również w infekcjach z towarzyszącym nadmiarem gęstej wydzieliny w drogach oddechowych. Mechanizm działania pochodnych cysteiny polega na rozszczepianiu mostków dwusiarczkowych między makrocząsteczkami obecnymi w śluzie, co prowadzi do zmniejszenia lepkości śluzu. Badania kliniczne wykazały, że N-acetylocysteina odgrywa ważną rolę w łagodzeniu kaszlu przez eliminację śluzu z dróg oddechowych. Dzięki swoim właściwościom antyoksydacyjnym może również zapobiegać rozwojowi nefropatii indukowanej kontrastem. Dowiedziono, że stosowanie profilaktycznych dawek acetylocysteiny dzień przed podaniem i w dniu podania środka kontrastowego jest skutecznym sposobem zapobiegania wystąpieniu nefropatii pokontrastowej u chorych z przewlekłą niewydolnością nerek. Związek ten może także modulować procesy patofizjologiczne, które biorą udział w wielu zaburzeniach psychicznych i neurologicznych. Opisano korzystne dowody skuteczności acetylocysteiny w zaburzeniach psychicznych, takich jak autyzm, schizofrenia, choroba Alzheimera, uzależnienia od środków psychoaktywnych czy choroba afektywna dwubiegunowa. Oprócz swojego działania leczniczego może również powodować działania niepożądane. Od czasu wprowadzenia acetylocysteiny do użytku klinicznego zgłaszano występowanie skutków ubocznych o różnym stopniu nasilenia.