Les signes les plus courants en cas de surdosage sont les suivants : encéphalopathie, syndrome cérébelleux avec des symptômes tels que faiblesse musculaire, manque de coordination, somnolence, vertiges, ataxie, nystagmus, tremblements, troubles de la vigilance, hyperréflexie, convulsions, coma, troubles digestifs, modifications électrocardiographiques : arythmie, bloc auriculo-ventriculaire, allongement de l'intervalle QT.
Une déshydratation, avec troubles électrolytiques et insuffisance rénale peut être observée, notamment au décours des surdosages massifs.
En cas de surdosage, l'hospitalisation est nécessaire. Un traitement d'appoint, incluant la correction du déséquilibre hydro-électrolytique, doit être mis en place, si nécessaire.
Les diurétiques ne doivent pas être utilisés .
Dans certains cas de surdosage avec insuffisance rénale ou d'intoxication grave (par exemple avec coma), le recours à l'épuration extrarénale pourra être nécessaire.
Compte tenu de la pharmacocinétique du produit, une surveillance prolongée est recommandée, ainsi l'hémodialyse doit être continuée jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de lithium dans le sang ou dans le dialysat. Les lithiémies doivent être surveillées pour prendre en compte une possible remontée des concentrations sériques de lithium dû à son accumulation intracellulaire.