세균의 일종인 클로스트리디움 보툴리눔(Clostridium botulinum)이라는 균에서 분리한 물질로, 이 물질은 운동 신경과 근육이 만나는 곳에서 신경전달물질인 아세틸콜린(Acetyl choline)의 분비를 막기 때문에 근육 마비를 초래한다.
그럼, 보톡스를 어떻게 이용하는 걸까?
전신적으로는 인체에 전혀 영향을 미치지 않는 용량이하를 사용하여 주사 부위의 근육만 국소적으로 마비시키는 작용 기전을 이용하는 것이다. 이런 원리를 이용하여 80년대 들어 미국 식품의약청(FDA)의 허가를 받고 안면경련, 안검경련, 사경 등 각종 근육 질환의 치료 영역에 널리 사용되게 되었다.
보톡스를 눈가에 맞은 안검경련 환자에서 안검경련은 물론이고 눈가의 주름까지 펴지는 것을 발견하여, 눈가나 미간, 이마 주름살을 만드는 안면 표정근을 일시적으로 마비시켜 주름살을 펴는 '보톡스 시술법'이 1990년대에 들어 피부 미용분야에 각광을 받게 된 것이다. 미국의 통계에 따르면 1999년 미국 전체에서 시행된 미용 성형시술 중 두번째로 많이 시술된 게 바로 보톡스 시술법이라 한다.

보톡스 시술은 표정근육의 작용으로 생기는 얼굴 주름을 없애는데 큰 효과가 있다. 나이가 들어갈수록 주름이 늘어가는데 표정근육의 지속적인 수축이 큰 원인 중의 하나이다. 특히 소위 까마귀 발이라고 부르는 눈 바깥쪽의 주름과 양미간의 세로주름, 이마주름 등은 주로 얼굴 표정근육의 작용으로 생기는 주름이다. 보톡스 시술은 이런 종류의 주름을 획기적으로 없애 줄 수 있다.

제거하기 원하는 주름부위의 근육층에 장기간 지속되는 근육마비 약물을 투여하여 주름을 생기지 않도록 하는 것이다.
눈가나 미간, 이마, 입, 목 등 주름살이 있는 부위의 안면 표정근에 각각 3 군데 내지 6군데 주사를 놓게 된다. 주사 맞을 때 통증은 사람에 따라 차이는 있으나 약간 따끔한 정도이고 통증이 걱정될 경우 미리 바르는 마취제를 바르거나 얼음찜질을 하면 거의 통증이 없다. 소요되는 시술 시간은 얼마나 많은 부위를 치료하느냐에 따라 달렸지만 5분에서 15분이면 된다. 이 수술법의 단점으로는 일년에 2-3회 반복하여 주사를 맞아야 주름제거 효과를 지속시킬 수 있다는 점. 하지만 보통 일 년 정도 지나면 근육이 약해져서 예전처럼 크게 주름이 생기지 않으므로 반영구적이라고 볼 수도 있다.