التسمم بالثالوم يسبب مجموعة أعراض جهازية وعصبية تظهر تدريجيًا أو مفاجئًا، وتشمل اضطرابات هضمية مثل غثيان وقيء وآلام بطنية وإسهال، وأعراض عصبية مثل آلام الأعصاب وتنميل ووخز وضعف عضلي وتراجع في الحسّ أو صعوبة في المشي، كما قد يظهر فقدان الشعر بشكل واضح يليه تدهور في حالة الجلد والأظافر، وقد تصاحب ذلك اضطرابات ذهنية ونوم وتقلبات مزاجية واضطراب في الوعي عند الحالات الشديدة، كما قد تحدث تأثيرات على وظائف أعضاء داخلية مثل الكبد والكلى والقلب عند التعرض العالي أو المستمر، ويتطلب التشخيص والعلاج الطبي المبكر لمنع تدهور الحالة وإمكانية حدوث مضاعفات دائمة.