急性钡中毒的潜伏期为10分钟至48小时，多在30分钟至数小时。中毒早期出现头晕、头痛、咽干、恶心、呕吐、腹痛、腹泻，唇、舌、颜面、肢体麻木感，无力、心慌、胸闷。大量钡离子被吸收入血后，对患者全身肌肉细胞产生过度刺激和兴奋作用，致肌肉发生强烈而持久的痉挛，出现面肌及颈肌紧张，肌肉震颤和抽搐。症状逐渐加重出现进行性肌麻痹，常由腿肌开始，累及臂肌、颈肌、舌肌、膈肌、呼吸肌。初为肌力减弱、站立不稳、持物困难，继而肌张力进行性下降，终至完全瘫痪。呼吸肌麻痹造成呼吸衰竭，舌肌和咽部肌麻痹造成语言障碍。心血管功能异常表现为心率先增快后减慢，出现各种心律失常，血压先升高后降低。重症者并发急性肾功不全，由于呼吸肌麻痹导致脑缺氧、酸中毒等。死因常为呼吸肌麻痹、难治性心律失常等。
静脉注射发生中毒时，常不出现胃肠道症状而迅速死于心脏病变。
慢性中毒表现为极度软弱、呼吸困难、流涎、口眼黏膜炎症、结肠炎、消化不良性腹泻、胃出血、心律不齐、心动过速、血压升高、排尿障碍。有时还有头发及眉毛脱落现象。经常接触重晶石(BaSO4)粉尘，可能引起“肺尘埃沉着病”。