W przypadku wyższych dawek pojawiała się śpiączka i kwasica. Pojawiały się mioklonie, napady toniczno-kloniczne, bezdech oraz oddech periodyczny. Przy utracie przytomności, mimo zachowania odruchów ścięgnistych, możliwe jest pojawienie się bradykardii, hipotermii, czy hipotonii mięśniowej. U pacjenta, który przyjął 150 gramów hydroksymaślanu sodu (około 15 razy przekroczono maksymalną zalecaną dawkę), wystąpiło również nietrzymanie moczu i kału.
Nie jest znane antidotum na hydroksymaślan sodu, a więc przy przedawkowaniu stosuje się leczenie objawowe i podtrzymujące. Zatrucie hydroksymaślanem może zakończyć się uszczerbkiem na zdrowiu lub utratą życia, ale może też nie mieć żadnych znaczących następstw.
Uzależnienie Długotrwałe używanie GHB może powodować uzależnienie zarówno fizyczne, jak i psychiczne. Pierwsze może wystąpić po kilku dniach lub tygodniach zażywania kilku powtarzanych dawek dziennie. Symptomy odstawienne obejmują: bezsenność, zmęczenie, lęki, drgawki, skurcze mięśni, przyspieszony puls i pogorszenie nastroju. Efekty te mogą się utrzymywać do trzech tygodni po zaprzestaniu używania GHB. Regularne zażywanie tej substancji prowadzi do wytworzenia tolerancji fizjologicznej, która jest związana z większą produkcją enzymów metabolizujących GHB.