草乌中毒的主要临床表现是乌头碱中毒的表现，表现为口、舌以及全身的麻木，会有恶心、呕吐、胸闷、痉挛，有呼吸困难、血压下降、体温不升、心律紊乱，甚至于出现神志不清而昏迷，乃至循环呼吸衰竭而死亡。
草乌含有剧毒的双酯类生物碱，包括中乌头碱、次乌头碱、乌头碱等几种成分，主要中毒的机理是对神经和心脏两个方面的作用，神经方面主要是先兴奋后麻痹，心脏主要的毒性作用是兴奋迷走神经，使节后纤维释放大量的乙酰胆碱，从而降低窦房结的自律性和传导性的延迟，绝对不应期和相对不应期均延长，这样使心肌内意外搏动点的兴奋性增强，从而产生各种心律失常。