Au départ, il y a une alcalose respiratoire due à un effet stimulant direct sur le centre respiratoire. Pour compenser, il y a une perte de bicarbonate dans l'urine, ainsi qu'une perte de sodium, de potassium et d'eau. Il en résulte finalement une acidose métabolique, avec hypokaliémie et déshydratation.
Le salicylate inhibe également le cycle de Kreb, provoquant une acidose supplémentaire due à l'augmentation des niveaux de lactate et de pyruvate. Le métabolisme des graisses et des protéines est modifié, ce qui entraîne la formation de corps cétoniques et une amino-acidémie/urie.
L'empoisonnement au salicylate se caractérise également par un œdème pulmonaire, un œdème cérébral, une insuffisance rénale et des acouphènes.
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