Xesi clorua có độc tính thấp đối với người và động vật. Liều gây chết trung bình (LD50) của nó ở chuột là 2300 mg / kg trọng lượng cho uống và 910 mg / kg tiêm tĩnh mạch. Độc tính nhẹ của CsCl có liên quan đến khả năng làm giảm nồng độ kali trong cơ thể và thay thế một phần kali trong quá trình sinh hóa. Tuy nhiên, khi uống với số lượng lớn, có thể gây ra sự mất cân bằng đáng kể về kali và dẫn đến chứng giảm kali huyết, rối loạn nhịp tim, và ngừng tim cấp tính.[8] Tuy nhiên, bột xesi clorua có thể gây kích ứng niêm mạc và gây ra hen phế quản.[9]