一次進入巴比妥類藥物5～10倍的催眠劑量，即可引起急性中毒；實際吸收的藥量超過其本身治療量的15倍時，則有致命危險。口服長效巴比妥＞6mg/kg，短效巴比妥＞3mg/kg，即可出現毒性反應。長期服用較大量的長效巴比妥類藥物，較易發生蓄積中毒，肝、腎功能不良病兒尤易引起。靜脈注射速度過快，可發生嚴重的中毒反應。
臨牀表現
中毒症狀爲:頭痛、眩暈、言語不清、視物模糊、複視、色覺異常、共濟失調、嗜睡、昏迷、瞳孔縮小（晚期擴大）、對光反射遲鈍，血壓降低，呼吸先快後慢，甚至發生呼吸和循環衰竭，偶致腦水腫和肺水腫。
長效巴比妥類中毒後期，常因併發墜積性肺炎而加重呼吸困難。重度中毒病人在進入抑制狀態之前，可有一段興奮期，此時出現狂躁、譫妄、幻覺、驚厥等。部分病人出現肝、腎損害症狀如黃疸、出血、尿毒症等。
或有發熱和各型皮疹。
作用緩慢的巴比妥類可維持藥力達4～5日之久；作用迅速者可在1～2日內導致嚴重後果。
