Leur toxicité éventuelle et leurs effets secondaires nécessitent d’éliminer certaines contre-indications avant de les prescrire, au moyen d’un bilan médical précis combinant un examen clinique, des bilans sanguins et urinaires et un électrocardiogramme.

Leurs effets toxiques concernent essentiellement le rein et la thyroïde.

Les effets secondaires les plus fréquents sont les suivants :
 troubles digestifs, les diarrhées sont fréquentes en début de traitement, mais on observe aussi nausées et vomissements
 tremblements, parfois difficulté à parler
 syndrome confusionnel
 sécheresse de la bouche
 sensation de soif et augmentation du volume urinaire
 anomalies de la thyroïde
 acné ou sensations de prurit

Les contre-indications principales du lithium sont les maladies rénales graves et l’allaitement.