O Geissospermum vellosii é conhecidamente uma espécie vegetal rica em alcaloides indólicos, substâncias reportadas como responsáveis por diversas atividades biológicas. O extrato e fração dessa planta testados anteriormente mostraram-se ativos em avaliações de atividade anticolinesterásica e anti-inflamatória. Na doença de Alzheimer, ocorre um progressivo déficit colinérgico e uma extensa propagação inflamatória cerebral, o que aumenta o interesse em substâncias capazes de atuar nessas duas vertentes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade anticolinesterásica, citotóxica e anti-inflamatória de 4 alcaloides purificados do G. vellosii: geissosquizolina, geissosquizona, geissospermina e um alcaloide com peso molecular 629 g/mol ainda não identificado (substância 629). Os 4 alcaloides avaliados inibiram em algum grau as colinesterases testadas (acetilcolinesterase de Electrophorus electricus (AChE) e butirilcolinesterase de soro equino (BChE)). O composto 629, foi o que apresentou a maior potência inibitória (IC50, 0,45 ± 0,01 µM para AChE e 0,32 ± 0,02 µM para BChE). Por outro lado, a geissospermina que é o alcaloide majoritário, não apresentou atividade significativa para AChE até a concentração avaliada e, apresentou um IC50 de 82,98 ± 0,95 µM para BChE. Os alcaloides geissosquizolina e geissosquizona apresentaram IC50 de 5,86 ± 0,31 e 8,50 ± 0,43 µM, respectivamente para AChE; e 7,89 ± 0,33 e 11,46 ± 0,44 µM, respectivamente para BChE. Além disso, a geissosquizolina, único alcaloide do grupo não citotóxico até 50 µM, demonstrou possuir a mesma atividade em colinesterases de humanos, mas não foi capaz de reduzir a expressão de TNF-α em cultura microglial. Dois dos alcaloides (geissospermina e substância 629) apresentaram alta citotoxicidade, enquanto a geissosquizona foi a menos tóxica. Este é o primeiro relato que demonstra, de forma quantitativa, a potência inibitória de colinesterases dos alcaloides do G. vellosii, assim como sua citotoxicidade sobre a micróglia e a ação da geissosquizolina sobre a produção de TNF-α.