Характерна велика отсроченность в розвитку токсичних ефектів діоксину. У клінічній картині смертельного ураження спочатку переважають симптоми загальної інтоксикації (виснаження, анорексія, загальне пригнічення, адинамія, еозинопенія, лімфопенія, лейкоцитоз з нейтрофилезом). Пізніше приєднуються симптоми органоспецифічних патології (ураження печінки, тканин імунокомпетентних систем), прояви панцітопеніческого синдрому та ін. Характерною ознакою інтоксикації є набряки. Рідина накопичується в підшкірній клітковині спочатку навколо очей, потім набряки поширюються на обличчя, шию, тулуб. Характерні важкі термінальні набряки, в основному підшкірної локалізації, однак рідина виявляється також у грудній, черевній порожнинах, порожнини перикарда. Іноді спостерігається помірний набряк легенів.
При несмертельних гострих ураженнях людей діоксином хвороба розтягується на багато місяців, а іноді і роки.
Прояви інтоксикації характеризуються порушенням обміну речовин, патологічними змінами епітелію шлунково-кишкового тракту і печінки, шкіри та придатків шкіри, атрофією лімфоїдної тканини, порушеннями функцій нервової системи і ендокринних залоз (щитовидної, підшлункової, статевих залоз).
За період діоксинової хвороби отруєні втрачають у вазі до 1 / 3масси тіла. Цьому сприяє виражена анорексія, різке скорочення споживання води.
При отруєннях легкого ступеня у людей найбільш раннім і найбільш частим ознакою ураження є зміна клітин сальних залоз з формуванням «хлоракне».
Нерідко це єдиний еквівалент токсичного впливу діоксину. Спочатку на шкірі обличчя з нижньої і зовнішньої сторони очей, а також на непокритою волоссям шкірі за вухами з'являються дрібна висипка і свербіж (у постраждалих в Південному В'єтнамі це відбувалося протягом перших 6 місяців після поразки). Потім волосяні фолікули розширюються, їх вміст темніє. Шкіра носа і підборіддя частіше залишається неураженої. Поява хлоракне на шкірі щік, чола, шиї, геніталій, плечей, грудей, спини свідчить про більш важкому ураженні. Процес може тривати довго, особливо в умовах підгострого і хронічного дії діоксину. Мабуть, мінімальний термін збереження розвинулися хлоракне - 10 років. Через 15-20 років після поразки ознаки хлоракне в активній формі або у вигляді залишкових рубців виявляються приблизно у чверті людей, що мали хлоракне протягом першого року. Однією з причин, що розвивається ефекту вважають глибоке порушення обміну ліпідів і жиророзчинних речовин у отруєних, зокрема вітаміну А та ін.
Крім хлоракне розвиваються гіперкератоз шкіри стоп і долонь, гіпоплазія і деформація нігтів (руйнуються нігті на пальцях рук і ніг), випадає волосся і вії, стійкий блефарит.
Важливим проявом інтоксикації є ураження печінки: жирове переродження, вогнищевий некроз, проліферація епітелію жовчних шляхів і жовчного міхура. Виявляється повне придушення АТФ-азной активності гепатоцитів, що свідчить про пошкодження плазматичної мембрани клітин печінки. Порушуються обмін жиророзчинних вітамінів, порфіриновий обмін. Розвивається гіпербілірубінемія.
Порушення з боку центральної нервової системи проявляються вираженою депресією. Вражений стає млявим, малорухливим. Характерні сонливість, головний біль, прогалини в пам'яті. Можливі суїцидні спроби.
Діоксин має ембріотоксичну, канцерогенну і тератогенну дію. Так, у жителів Південного В'єтнаму, що проживають на заражених територіях, частота самовільних абортів зросла в 2,2-2,9 разів, частота вроджених вад розвитку - в 12,7 раз.