Mặc dù an toàn cho hầu hết các bệnh nhân khi dùng thuốc theo đơn của bác sĩ nhưng độc tính của thuốc chẹn beta có thể làm tăng tỷ lệ mắc bệnh và tỷ lệ tử vong đáng kể nếu không dùng đúng.
Thuốc chẹn beta dùng quá liều có thể gây chóng mặt, ngất do tim đập chậm và hạ huyết áp; suy tim có thể nặng lên. Tim đập chậm là tác dụng loạn nhịp phổ biến nhất. Nếu uống quá liều thuốc sẽ gây nhiễm độc cấp với các biểu hiện lâm sàng khác nhau, tuỳ theo các loại thuốc chẹn beta khác nhau. Thí dụ: sotalol có thể gây loạn nhịp nhanh thất, đôi khi xoắn đỉnh. Propranolol có thể gây hôn mê và co giật. Năm 2006, đã có 9.041 trường hợp dùng quá liều thuốc chẹn beta báo cáo cho trung tâm gây độc Hoa Kỳ. Trong số này có 613 trường hợp với kết quả có hại mức độ vừa hoặc nghiêm trọng và 04 ca tử vong.
Nhiễm độc cấp phải được điều trị tại bệnh viện. Phải duy trì hô hấp và bảo đảm thông khí tốt. Để điều trị nhịp tim chậm và hạ huyết áp cần phải tiêm atropin. Nếu sốc tim không đáp ứng với atropin, tốt nhất là dùng glucagon.
Glucagon làm tăng nhịp tim và co bóp cơ tim và cải thiện dẫn truyền nhĩ thất. Các tác động này trên thụ thể glucagon là đặc hiệu, không bị thuốc chẹn beta tác động, Do đó glucagon được coi là liệu pháp giải độc hàng đầu đối với quá liều thuốc chẹn beta.
Bệnh nhân điều trị bằng liệu pháp glucagon cần được theo dõi tác dụng phụ buồn nôn, nôn, hạ kali máu và tăng đường huyết.