Las fenetilaminas sustituidas, incluyendo 2C (2,5-dimetoxifenetilaminas) y NBOMe (-(2-metoxibenzil)fenetilaminas), son sustancias psicoactivas potentes con poco o ningún conocimiento disponible sobre su toxicidad. En el presente estudio in vitro, exploramos los mecanismos subyacentes a la neurotoxicidad de seis fenetilaminas sustituidas: 2C-T-2, 2C-T-4, 2C-T-7 y sus correspondientes NBOMes. Estas drogas fueron sintetizadas y caracterizadas químicamente, y su citotoxicidad (0-1000 M) fue evaluada en células SH-SY5Y diferenciadas y cultivos corticales primarios de ratas, mediante los ensayos de captación de NR y reducción de MTT. En las células SH-SY5Y diferenciadas, también se evaluaron el potencial de membrana mitocondrial, los niveles de ATP intracelular y calcio, la producción de especies reactivas de oxígeno y los niveles de glutatión total intracelular. Todas las drogas probadas exhibieron efectos citotóxicos dependientes de la concentración hacia las células SH-SY5Y diferenciadas y los cultivos corticales primarios de ratas. Las drogas NBOMe presentaron una mayor citotoxicidad que sus contrapartes, lo que se correlaciona con la lipofilia de la droga. Estos efectos citotóxicos se asociaron con disfunción mitocondrial, evidente a través de la despolarización de la membrana mitocondrial y niveles reducidos de ATP intracelular. Se observó un desequilibrio de calcio intracelular para 2C-T-7 y 25T7-NBOMe, lo que implica una regulación del calcio alterada. Aunque los niveles de especies reactivas permanecieron sin cambios, se observó una reducción en el contenido total de GSH intracelular. En general, estos hallazgos contribuyen a una comprensión más profunda de estas drogas, arrojando luz sobre los mecanismos que subyacen a su neurotoxicidad.