犬にチョコレートを与えてはならない最大の理由は、カカオ豆に含まれるアルカロイドの一種である「テオブロミン」にあります。人間はこのテオブロミンを肝臓で迅速に代謝し、尿中へ体外排出できますが、犬の体内にはテオブロミンを分解する酵素（チトクロームP450の一部代謝経路）が決定的に不足しています。
人間の体内におけるテオブロミンの血中半減期が約2〜3時間であるのに対し、犬の体内では約17.5時間もの長きにわたって毒素が残留し続けます。排泄が追いつかないまま血中濃度が上昇し続けることで、アデノシン受容体の拮抗阻害や細胞内カルシウム濃度の異常上昇を招き、中枢神経の過剰興奮、血管拡張、心筋収縮の過度な増強といったテオブロミン中毒の病態が完成します。
さらに、チョコレートには微量ながら中枢神経興奮物質である「カフェイン」も含まれており、テオブロミンとの相乗効果によって毒性反応をより激しいものへと加速させます。体が小さく代謝能力が未成熟な子犬や、心機能が低下しているシニア犬の場合、通常よりはるかに低用量であっても急性心不全や不整脈の引き金となり得るのです。
