A quinina, o principal alcaloide da quina, em altas doses é depressor do Sistema Nervoso Central. Administrada por via oral, apresenta epigastralgia (dor na parte superior do abdômen), náuseas e vômitos. Em indivíduos com sensibilidade pode provocar asma, e muito ocasionalmente, danos renais como anúria (ausência da secreção urinária) e uremia (excesso de uréia no sangue).

A quinina, durante o uso prolongado ou em doses elevadas, pode originar uma síndrome conhecida como cinchonismo, caracterizada por fotofobia (sensibilidade anormal à luz, especialmente nos olhos), perda do reflexo da acomodação visual, transtornos visuais, lesão na retina, vertigens, zumbidos, enxaquecas, erupções cutânea, transtornos gastrointestinais e cardiovasculares.

Em caso de intoxicação aguda, predominam estes últimos sintomas.

A quinidina, outro alcaloide presente na quina, ocasionalmente pode originar efeito imunoalérgico que pode desencadear um bloqueio auriculoventricular. Em altas doses gera transtornos cardiovasculares, visuais, gástricos e neurológicos.

Um estudo de toxicidade oral aguda com um extrato da casca de quina, realizado em animais pela Universidade de Guayaquil, Equador, não mostrou nenhum efeito tóxico. O relatório final atribui esse baixo potencial de toxicidade à alta margem de segurança.