Synesthesie, het fenomeen waarbij zintuigen met elkaar vermengd raken, kan optreden bij verschillende psychedelica. Persoonlijke gevoeligheid voor synesthesie en de dosering van het psychedelicum spelen een grote rol of synesthesie optreedt. Over het algemeen is de kans op synesthesie is groter bij het gebruik van LSD (Lyserginezuurdiethylamide) en psilocybine (de actieve stof in paddo's en truffels). Als we een psychedelicum moeten kiezen waarbij dit effect het sterkst is, dan is het LSD.
LSD staat bekend om zijn krachtige effecten op de perceptie en kan leiden tot intensieve visuele en auditieve hallucinaties. Onderzoek heeft aangetoond dat LSD de activiteit van serotonine-receptoren in de hersenen beïnvloedt, wat kan resulteren in een verhoogde kans op synesthetische ervaringen. Bij gebruikers van LSD is het niet ongewoon om kleuren te "horen" of geluiden te "zien", wat kenmerkend is voor synesthesie.
Psilocybine kan in hogere doseringen ook synesthesie opwekken. Tijdens een psilocybine-ervaring kunnen gebruikers vergelijkbare zintuiglijke overlap ervaren, zoals het zien van kleuren die geassocieerd zijn met bepaalde geluiden of het voelen van texturen die verband houden met visuele stimuli. De combinatie van de effecten van psilocybine op de serotonine-receptoren en de unieke manier waarop het de hersenactiviteit beïnvloedt, draagt bij aan deze synesthetische ervaringen.