百草枯中毒的临床表现与毒物摄入量、途径、速度和发病前身体健康状况均有密切关系，一般会先出现局部损害症状，1~3天后逐渐出现系统损害症状。
皮肤污染可引起接触性皮炎，表现为红斑、水疱，甚至出现灼伤性损害；眼污染百草枯后可出现怕光、流泪等刺激症状及结膜或角膜灼伤。
呼吸系统损害的表现为百草枯中毒最突出的表现，可出现胸闷、气短、低氧血症、进行性呼吸困难，严重者1~3天内可迅速出现肺水肿及肺炎表现，可因急性呼吸窘迫综合征、多器官功能障碍综合征致死。
主要可出现口咽部及食管灼伤，恶心、呕吐、腹痛，甚至出现呕血、便血，部分患者可能出现食管黏膜表层剥脱症；发生肝损害患者可出现转氨酶升高及黄疸等情况。
中毒数小时后即可出现蛋白尿及血肌酐和尿素氮升高，严重者出现急性肾衰竭，但无尿者并不多见。
重症者可有中毒性心肌炎，出现心肌损害、血压下降，或伴有心律失常，甚至心包出血。
包括精神异常、头晕、头痛、幻觉、嗜睡，甚至昏迷等。
中毒早期可出现白细胞及中性粒细胞增高，个别患者可出现急性造血功能障碍。
甲状腺为非靶器官，但部分患者出现甲状腺功能减退。
