[1]​El contacto con piel es tóxico, es necesario ventilar los lugares en donde se funde este metal.

[4]​ La toxicidad del talio ha llevado a su uso como veneno de ratas y hormigas (aunque ha sido descontinuado en muchos países).

Luego llega un periodo de escasa sintomatología con malestar general, dolor óseo y decaimiento (Fase “gripal”).

Después aparece la sintomatología neurológica con polineuropatía ascendente, parestesias en segmentos distales de las extremidades, dolor retro-esternal, dolor abdominal tipo cólico que se calma a la palpación profunda (por neuritis del plexo solar), hiperreflexia generalizada, glositis, taquicardia, híper o hipotensión (por irritación simpática), alopecia generalizada (respetando tercio interno de cejas, vello púbico y axilar), hiperhidrosis, que posteriormente se traduce en anhidrosis, líneas o surcos de Mess ungueales, alteraciones electrocardiográficas (onda T negativa por hipokalemia), encefalitis tálica (parálisis pseudobulbar), cuadros de tipo esquizoparanoide o esquizofreniformes (Fase Neurodermatológica).

[10]​[11]​ Hay dos métodos principales de sacar los isótopos radiactivos y estables del talio en humanos.

En la etapa más tardía del tratamiento, se utiliza potasio para sacar el talio de los tejidos.

[13]​ Debido a su uso para asesinatos, el talio ha obtenido apodos como "El veneno del envenenador" y "El polvo de la herencia" (junto con el arsénico).