维生素D中毒后没有特异症状，主要症状是低热、烦躁、厌食、恶心、呕吐、腹泻、便秘无力等。严重者可能出现高热、多尿、昏迷、抽搐等症状，更严重者可以发生高钙血症和肾功能衰竭。
如果影响到心肌，可以出现心律失常，严重者可能有生命危险，主要是跟长期大剂量使用或是错误诊断有关系。平时在补维生素D或是注射维生素D后出现上述症状，需要及时停药，不要在阳光下直晒，低钙饮食，大多会逐渐好转。
如果症状比较严重，可以使用肾上腺皮质激素，其与维生素D有拮抗的作用，且能抑制肠道对钙的吸收。