雄黃的主要成分是二硫化砷，其毒性來自其雜質三氧化二砷，即砷；砷是壹種原生質毒物，易與組織、細胞的酶系統中的巰基結合，從而抑制酶的活性，引起細胞代謝紊亂，對中樞神經系統、心血管系統、胃腸系統形成毒性，導致口腔、食管、胃黏膜糜爛、腫脹、出血；中毒性肝炎、亞急性黃色肝萎縮；心臟脂肪浸潤；中樞神經系統缺氧、腎小球損傷等。其急性中毒，輕度眼瞼水腫、頭暈、皮膚潮紅；嚴重者口咽幹燥、灼熱、吞咽困難、嘔吐、腹痛、便血、血壓下降，最終可能導致心力衰竭；少尿、蛋白尿、水腫、腹水、高鉀血癥、二氧化碳結合能力下降、發紺、四肢冰冷和虛脫；死亡發生在中毒後24小時至數天內。砷會影響骨髓系統，改變血液中細胞的組成。長期服用雄黃會引起貧血和嚴重的再生障礙性貧血。急性中毒可引起血紫發作，尿卟啉強陽性；皮膚長期塗抹雄黃，由於砷劑刺激上皮細胞過度增生，引起皮膚角化過度，即砷角化癥；此外，還會引起皮疹或皮膚炎癥；毒性砷可引起多種器官組織變性壞死，氫輸出量增加。有報道稱，某婦女在妊娠最後三個月口服含1.3%砷的制劑約30ml，四天後產下早產兒，嬰兒在11h後死亡；砷可通過乳汁排出，導致嬰兒中毒。同時，雄黃還具有致突變、致畸、致癌的副作用。