小鼠 腹腔注射葉和莖的煎劑0.5克生藥/只，2只鼠全部死亡，水提取物1克生藥/只，具同樣毒性。小鼠腹腔注射棉根皮水 煎劑 半數致死量為21.5克/公斤，小鼠每日灌服5克/公斤，連服40天，心、肝、脾、肺、腎、 睪丸組織切片未見明顯病理變化。 家兔口服煎劑12.5及25克/公斤/天，共28天，除活動減少、食欲稍減外， 心電圖、肝、 腎功能檢查及 血象均未發現異常， 病理切片個別出現心肌纖維壞死。小鼠口服 棉酚的半數致死量為315毫克/公斤，如每日口服25、50、75毫克/公斤，則有體重減輕、食欲減少、腹瀉（血性大便）及精神萎靡，小量者40天內死亡4/10，病理變化主要為 心肌細胞濁腫，間有水腫 變性，大劑量組尚可見肺灶性出虹。以上結果表明棉酚有明顯的 蓄積作用。
大鼠每天進食棉酚35毫克/公斤（即含 棉子油10～15%的飼料），一個半月后體重下降，繼續服用至3～5個月后處死， 病理檢查發現 睪丸明顯縮小， 精細胞顯著減少甚至完全消失：子宮明顯縮小，內膜及腺體萎縮，卵巢及部分 肝細胞輕度萎縮， 腎實質細胞輕度浮腫。雄大鼠喂食含2.5%經溴處理的棉子油飼料80天后有生長停頓、 輕度貧血、 心臟擴大、 心肌 脂肪變伴肌 細胞溶解、 甲狀腺增生、肝脂肪變、 睪丸萎縮、 腎小管上皮 空泡變性等。服2500毫克/公斤共3天，見心臟擴大，而松弛無力，淡黃色，鏡檢示大小不等的小空泡（脂肪染色陽性）充滿整個心肌纖維而呈泡沫狀。電子顯微鏡顯示廣泛 脂肪浸潤，肝亦呈明顯脂變。生化試驗表明在不同劑量時，肝或心肌勻漿對 丙酮酸鹽或 棕櫚酸鹽的代謝能力降低，可能系心肌對 脂肪酸的利用受到損害所致。
犬口服 棉酚1.5、3及30毫克/公斤/日，大劑量組服藥3～4天后出現 食欲減退、嘔吐、腹瀉、少動，后出現 柏油樣便，最后拒食，體重下降，呈 惡病質，多數在服藥24～28天死亡。中劑量中毒癥狀較輕，4只犬全部于服藥43～64天死亡。小劑量組服藥60天后出現輕度食欲減退，一犬于服藥后60天死亡，余3犬服藥至80天未見異常。大劑量組死亡似與全身消耗和惡病質有關，中劑量組癥狀雖不太顯著，但 心肌有濁腫、 變性。且4犬均突然死亡，未見先兆，符合急性心功能衰竭表現。犬、兔、貓喂食棉子而引起的 慢性中毒亦有腹瀉、 食欲減退、消瘦、 肺水腫、 呼吸困難、 會陰 水腫、 神經炎及癱瘓；消化及營養障礙是由于 腸梗阻及出血性 腸炎所致。 棉酚的堿性溶液或油溶液注射時對局部刺激性很強，靜脈或 腹腔注射可引起內臟出血、 心臟擴張、肺水腫而死亡，對心臟及離體腸管并無特異性作用。對兔和豬可降低 凝血酶元而引起出血，其 抗凝血作用與雙香豆素相似而更快。慢性 棉酚中毒時，病理解剖見內臟充血， 胸膜及 腹膜滲出增加， 胃腸炎及多發性 大腸壞死灶。
牛及 綿羊長期喂給小量棉子餅，動物一般狀況變差，發生貧血并可死亡。大量發生胃出血性炎癥、血性腹瀉、 血尿。 黃疸、肌無力、呼吸困難、麻痹、流產及盲目等。母牛喂給棉子餅，其所產奶油質量差并且粘度大，死后發現內臟器官有出血，胸腔、腹腔及 心腔積液， 心肌 變性， 肺水腫，并有 肝腫大及 脂肪變性、急性腎炎、 腸炎等。
雄性 大鼠每天口服 棉酚35.6或20.3毫克/公斤，共42天，均可顯著抑制其生育能力， 副睪精子活性完全消失，并有變性的 精細胞，大劑量組 生精上皮層次減少。雌大鼠每天口服25.4毫克/公斤，共20天， 陰道涂片顯示對動情期無影響。成年男子每天服棉酚59～71毫克，連服35～42天，總劑量2.4～2.5克，一般于療程后短期內精子全被殺死，并逐漸從 精液中消失，而對 性生活則基本無影響。在南美有服棉根煎劑避孕者。
棉子的毒性可用高壓加熱、用 鐵鹽氧化或沉淀等方法使之無害，棉子餅內的 棉酚由于和蛋白結合因而毒性不大。棉酚用強堿（ 氫氧化鈉）處理得Apogossypol，毒性也較小，對 大鼠 腹腔注射的 最小致死量為60～75毫克/公斤。