芋螺毒素是所發現的翻譯后加工最為復雜的生物多肽。成熟毒素段的高度翻譯后修飾則是芋螺毒素多樣性的另一個重要途徑。蛋白前體中有一個可由翻譯后修飾酶類識別的特殊信號肽段。多種翻譯后修飾過程進一步生成更多新序列的芋螺毒素分子。常見的有谷氨酸γ-羧基化、脯氨酸羥基化、C末端酰胺化，此外還有一些罕見的修飾，例如絲氨酸和蘇氨酸的糖基化、溴代色氨酸、D型氨基酸、酪氨酸磺基化等。
CTx中A-超家族芋螺毒素中最常見的加工方式是C端的酰胺化和脯氨酸的羥基化；另一種翻譯后修飾方式是L-氨基的氨基酸的差向異構化作用，將色氨酸或亮氨酸轉換成D-型，則可以提高其對某類亞型受體的特異性。同時發現了一些其他的修飾，如Ser糖基化及Tyr的磺基化等。芋螺毒素分子的翻譯后修飾的重要作用在于可使單一基因生成結構不同的多類肽分子結構，大大增加了芋螺毒素分子的多樣性。通過翻譯后修飾也可以生成不同于母體分子結構的新肽分子模體，提高對靶位分子的識別能力與專一性，同時這些結構變化也常能提高芋螺毒素對蛋白酶的抗性。另一些翻譯后修飾的重要作用是改變其物理化學性質，如絲氨酸和蘇氨酸的羥基的O-糖基化作用可增加毒素分子的穩定性以及與膜轉運分子的親和性，苯丙氨酸的鹵化作用可以增加分子的脂溶性，使之易于透過血腦屏障，進入中樞神經系統。動物實驗研究表明，達到同樣的活性需要的劑量未糖基化的比糖基化的高10倍，顯然O-糖基化增加了毒素的效率。這些氨基酸的修飾與加工均需要特定的酶，同時也需要相應的識別序列或者特征結構，對芋螺毒素而言，對其結構與功能至關重要的可能是蛋白質二硫鍵異構酶（protein disulfide isomerase，PDI）。