Für die angestrebte Wirkung entscheidend sind sowohl die Schlagkraft des Bolzens als auch die richtige Einschussstelle. Diese befindet sich bei Rindvieh auf dem Schnittpunkt zweier gedachter Linien von der Mitte des Hornansatzes zur Mitte des jeweils gegenüberliegenden Auges. Bei fachgerechter Ausführung löst die Einwirkung auf das Zentralnervensystem eine unmittelbare Empfindungs- und Wahrnehmungslosigkeit sowie infolge eines intensiven tonischen Krampfs sämtlicher Skelettmuskeln das augenblickliche Zusammenbrechen der Tiere aus. Die Gründe der sofortigen Bewusstlosigkeit liegen in der Zerstörung lebenswichtiger Zentren im Hirnstamm, einer Druckerhöhung sowie schweren Gehirnerschütterung. Bei zusammengebrochenen Tieren charakteristisch sind Muskelkrämpfe und unkoordinierte Bewegungen (vor allem der Hintergliedmassen), die auf den Betrachter unschön wirken, vom Tier selber jedoch nicht mehr wahrgenommen werden.
Aus tierschützerischer Optik ist das Verfahren - sofern korrekt ausgeführt - als schnell, sicher und insbesondere für Grossvieh als die insgesamt akzeptabelste Betäubungsmethode zu bezeichnen. Insbesondere bei Pferden ist das Verfahren weitgehend unproblematisch; bei Rindern, die eine doppelte Schädeldecke besitzen, muss die Treibladung jedoch beträchtlich erhöht werden. Die Methode eignet sich jedoch generell nur dann, wenn der Kopf des Tiers mit dem Betäubungsgerät sicher erreichbar ist. Schwierigkeiten entstehen vor allem auch dann, wenn ungeübte Personen den Apparat nicht fest und senkrecht auf der Stirn der Tiere aufsetzen, die richtige Stelle im Gehirn nicht genau treffen und dadurch unnötigerweise erhebliche Verletzungen verursachen. In der Regel kann nur eine Fachperson klar beurteilen, ob ein Tier durch den Bolzenschuss das Bewusstsein tatsächlich vollständig verliert. Die allgemeine Fehlbetäubungsrate beträgt hohe 6 Prozent, bei ungeübten Schützen sogar bis zu 20 Prozent. Als Nachweis der vollständigen Betäubung werden neben dem Zusammenbrechen der Tiere auch ausbleibende Aufstehversuche, starre und reflexlose Augen sowie eine nahezu sistierte Atmung verlangt. Insbesondere das sofortige Niederstürzen allein ist noch keine Bestätigung für eine vollständige Empfindungs- und Wahrnehmungslosigkeit; vielmehr muss bei einem schlecht platzierten Bolzenschuss vermutet werden, dass keine lebenswichtigen Hirnstrukturen zerstört wurden und die Tiere nach einer gewissen Zeit wieder aufwachen. Eine absolute Bewusstlosigkeit kann nur garantiert werden, wenn der Hirnstamm völlig zerstört wird, weshalb in der Praxis oftmals das sog. "Rüteln" praktiziert wird, wobei nach dem Zusammenbrechen der Tiere die tiefer liegenden Hirnstrukturen mit einer Stahlrute manuell zerstört werden.