误服大量铁剂，发生铁中毒的过程可以分为五期：①在误食铁剂30分钟后到2小时，由于铁对胃肠粘膜的刺激作用，发生局部坏死和出血，导致出血性胃肠炎。临床表现恶心、呕吐、腹痛、腹泻、呕血、血性粪便，并可发生严重低血压、休克和昏迷。此期约可持续4～6小时。②继后2～6小时为无症状期，病人表面现象较好。此时铁聚集于线粒体和各器官中。③在内服大量铁剂约12小时以后，由于铁剂导致细胞损伤，因而发生低血糖和代谢性酸中毒，同时可有发热、白细胞增多和昏迷等，患儿出现迟发性休克。此时血清铁可高达89.5μmol/L（500μg/dl）以上。④内服铁剂2～4天后发生肝、肾损害，出现肝大、黄疸、肝功能异常以至肝衰竭，血尿，尿中有蛋白及管型。⑤食入铁剂2～4周以后常因瘢痕形成而残存幽门狭窄。

若长期内服大量铁剂，可能引起肺、肝、肾、心、胰等处的含铁血黄素沉着症，并可导致栓塞性病变和纤维变性。