Hít phải khí clorometan tạo ra các ảnh hưởng đối với hệ thần kinh trung ương, tương tự như khi bị ngộ độc thuốc. Tiếp xúc với hợp chất này có thể gây buồn ngủ, chóng mặt, hoặc lú lẫn và khó thở, đi bộ hoặc nói có thể xảy ra. Ở nồng độ cao hơn, có thể gây tê liệt, co giật và hôn mê.

Trong trường hợp nuốt phải, buồn nôn và nôn có thể xảy ra. Tiếp xúc với da, khi ở dạng chất lỏng làm lạnh, có thể dẫn đến tê cóng. Tiếp xúc với mắt có thể dẫn đến nhìn mờ, và những người ở độ tuổi vị thành niên có phản ứng chậm với những thay đổi về độ sáng.

Phơi nhiễm lâu dài clorometan liên quan đến dị tật bẩm sinh ở chuột. Ở người, tiếp xúc với clorometan trong thai kỳ có thể làm cho cột sống, xương chậu và chân dưới của thai nhi hình thành không chính xác, nhưng điều này vẫn chưa được chứng minh rõ ràng.