當急性超大劑量服藥時，通常出現的癥狀包括伴有肌張力低下的昏迷、反射低下、瞳孔縮小、呼吸功能障礙、代謝性酸中毒。臨床癥狀可以多變，有報道說血藥濃度過高時會出現癲癇發作。與腦水腫有關的顱內高壓病例也曾報道過。
對過量服藥的處理應根據癥狀：洗胃治疔，保持尿液分泌、心肺監測。在非常嚴重的情況下，如必要可采用血液透析進行處治。有報道納洛酮可以逆轉丙戊酸鈉用藥過量導致的中樞神經系統抑制效應。由于在理論上納洛酮也對雙丙戊酸鈉的抗癲癇效應有所逆轉，所以在癲癇患者中應用納洛酮時應該多加注意。通常情況下預后較好。但有零散的死亡病例報道。