Nach oraler Zufuhr verteilt sich Thallium (Tl) rasch in den Geweben, in das Zentralnervensystem wird es allerdings langsam aufgenommen. Tl wird langsam renal eliminiert.
Die akute Vergiftung ist häufig bedingt durch die orale Zufuhr von Thalliumsulfat (Rodentizid). Als tödlich gelten Dosen ab 8 mg/kg KG. Es wird vermutet, dass die Thalliumionen sulfhydrylhaltige Enzyme hemmen. Bei der Vergiftung tritt zunächst Erbrechen auf. Nach einem 2- bis 4-tägigen symptomfreien Intervall treten Obstipation, neuralgiforme Schmerzen, Hyperästhesie und Sehstörungen, später und bei chronischer Intoxikation büschelförmiger Haarausfall und die Mees-Bänder an den Nägeln auf.