对比剂溶液的全部毒性作用是以下三种因素的总和。(1)分子的化学毒性，可能是由于它对细胞外间隙和（或）细胞膜内的蛋白质的影响，以及小剂量进入细胞内对比剂分子对细胞器和酶系统的作用。 (2)渗透压毒性，血液的渗透压为300mOsm/kg。对比剂的高渗性使其在应用后可使液体从红细胞、内皮细胞及其他结构内移出，可产生疼痛、血管扩张、血压下降等反应及血液黏稠度的改变。 (3)离子失衡，当对比剂在血管中以一定比例替代血液流过（尤其在心脏、冠状动脉及大血管内）时，由于不同离子浓度比的差别，可产生某些副作用，如室颤等。