Pierwszym objawem zatrucia jest trąd chlorowy, czyli zapaleniowe zmiany skóry, głównie twarzy i rąk. Utrzymuje się przez wiele lat pozostawiając głębokie blizny. W wyniku zatrucia TCDD mogą wystąpić zaburzenia w tworzeniu się hemoglobiny, zapalenie trzustki, uszkodzenie wątroby, podatność na infekcje, zaburzenia neurologiczne, zaburzenia ze strony układu hormonalnego. Śmiertelna dawka TCDD dla człowieka nie jest dokładnie znana.