Masennuslääkkeen yliannostuksen merkkejä ja oireita on lukuisia, ja ne voidaan jakaa kahteen laajaan luokkaan: alku- ja myöhäisvaiheeseen. Ensimmäiset merkit ja oireet ovat yleensä lieviä ja kehittyvät kahden ensimmäisen tunnin kuluessa yliannostuksesta. Näitä ovat uneliaisuus, sydämen sykkeen kiihtyminen, päänsärky ja suun kuivuminen. Muita masennuslääkkeen yliannostuksen varhaisia merkkejä ja oireita ovat laajentuneet pupillit, hallusinaatiot, korkea verenpaine, sekavuus ja levottomuus. Nämä varhaiset merkit voivat nopeasti tuoda esiin myöhemmät yliannostuksen merkit, kuten kouristukset, tajunnan menetyksen, hengityspysähdyksen ja kuoleman, jos lääkärin apua ei saada.
Jotkut ihmiset, jotka kärsivät näistä masennuslääkkeen yliannostuksen oireista, kokevat myös näön hämärtymistä, kuumetta, tahattomia lihassupistuksia, vapinaa ja virtsan pidätystä. Tahattomiin lihassupistuksiin voi joissakin yksilöissä liittyä jäykkyyttä. Agitaatio ja hallusinaatiot ovat oireita masennuslääkkeiden yliannostuksesta. Sydän, aivot ja selkäydin ovat elimiä, joihin masennuslääkkeiden yliannostus vaikuttaa.
Masennuslääkkeet auttavat masennuksen hoidossa häiritsemällä serotoniinin ja noradrenaliinin takaisinottoa, jotka ovat aivojen välittäjäaineita. Häiriöt näihin kemikaaleihin nostavat niiden pitoisuuksia, ja korkeat pitoisuudet voivat helposti vahingoittaa aivojen ja selkäytimen eri osia. Tällainen huumeiden yliannostus vaikuttaa myös natriumkanaviin, mikä johtaa sydämen rytmihäiriöihin, joita näkee usein näissä tapauksissa. Sydämen supistukset ovat vaarassa, jos natriumia ei siirretä kunnolla soluihin ja ulos niistä.
Asetyylikoliini on toinen aivojen välittäjäaine, jonka masennuslääkkeet estävät. Se osallistuu lihassupistusten, erityisesti ruoansulatuskanavan lihasten, stimulaatioon. Siksi peristaltiikka – ruokatorven ja suoliston tahattomat lihassupistukset – voi muuttua epänormaaliksi yliannostustapauksissa. Paras tapa välttää masennuslääkkeen yliannostus on noudattaa niitä määrääneen lääkärin ohjeita.