Малые дозы, вызывающие смерть у подопытных животных, могут создать впечатление, что ЛСД очень токсичное вещество. Однако, если сравнить летальную дозу для животных с эффективной дозой для человека, которая составляет 0.0003-0.001 мг/кг (от 0.0003 до 0.001 тысячной грамма на килограмм веса тела), выясняется необычайно низкая токсичность ЛСД. Только 300—600-кратная передозировка ЛСД, если сравнивать с летальной дозой кроликов, или даже 50000-100000-кратная передозировка, в сравнении с токсичностью у мышей, могла бы вызвать смертельный исход у человека. Эти сравнения относительной токсичности, конечно же, понимаются только как приблизительные оценки порядков величин, так как определение терапевтического индекса (то есть отношение между эффективной и летальной дозой) имеет смысл только для данных видов животных. В случае человека подобная процедура невозможна, потому что летальная доза для человека не установлена. Насколько мне известно, до сих пор не зафиксировано ни одной смерти, которая была бы прямым последствием отравления ЛСД. Многочисленные случаи смертельных последствий, приписываемые употреблению ЛСД, действительно имели место, но все это были несчастные случаи, даже самоубийства, которые можно отнести на счёт дезориентирующего состояния, возникающего при интоксикации ЛСД. Опасность ЛСД лежит не в его токсичности, а, скорее, в непредсказуемости его психических эффектов.
Несколько лет назад в научной литературе, а также в массовых изданиях, появились сообщения, утверждающие, что ЛСД повреждает хромосомы и генетические данные. Эти эффекты, однако, наблюдались лишь в нескольких индивидуальных случаях. Тем не менее, последовавшие за этим всесторонние исследования большого, статистически значимого числа случаев, показали, что нет никакой связи между хромосомными аномалиями и употреблением ЛСД. То же самое относится к сообщениям о деформации плода у беременных, которые по некоторым утверждениям, возникали из-за ЛСД. В экспериментах над животными возможно, в принципе, спровоцировать деформацию плода крайне высокими дозами ЛСД, достаточно сильно превышающими дозы, используемыми для человека. Но в этих условиях даже безобидные вещества вызывают подобные повреждения. Исследование указанных индивидуальных случаев деформации плода у человека, опять-таки, не обнаруживает связи между ЛСД и подобными травмами. Если бы такая связь существовала, это уже давно привлекло бы к себе внимание, поскольку на сегодня несколько миллионов человек когда-либо принимали ЛСД.
ЛСД легко и полностью поглощается желудочно-кишечным трактом. Поэтому необязательно делать инъекции ЛСД, за исключением особых случаев. Опыты на мышах с радиоактивно помеченным ЛСД установили, что введённый внутривенно ЛСД очень быстро исчезает, оставляя небольшие следы, из кровеносной системы и распространяется по организму. Как ни странно, меньше всего он концентрируется в мозге. Здесь он сконцентрирован в определённых центрах среднего мозга, которые играют роль регуляторов эмоций. Эти открытия дают указания о локализации определённых физических функций в мозге.
Концентрация ЛСД в различных органах достигает максимальных значений через 10-15 минут после инъекции, затем плавно спадает. Тонкая кишка, где концентрация достигает максимума через два часа, составляет исключение. Выводится ЛСД большей частью (примерно до 80-ти процентов) через кишечник посредством печени и жёлчи. Только от 1 до 10 процентов продуктов переработки составляет неизмененный ЛСД; остаток состоит из различных продуктов распада.
Поскольку психические эффекты ЛСД продолжаются даже после того момента, когда его уже нельзя обнаружить в организме, мы должны заключить, что он не активен как таковой, а скорее он запускает определённый биохимический, нейрофизиологический и психический механизм, который вызывает состояние опьянения и продолжается уже в отсутствие действующего вещества.
ЛСД стимулирует центры симпатической нервной системы среднего мозга, что приводит к расширению зрачков, повышению температуры тела, и росту уровня сахара в крови. Как уже упоминалось, ЛСД вызывает сокращения матки.