Metotreksat jest lekiem bardzo toksycznym. W przypadku zatrucia następuje gwałtowna depresja czynności szpiku, odczyn megaloblastyczny, uszkodzenie nerek i wątroby oraz płatowe łuszczenie się błon śluzowych przewodu pokarmowego. Śmierć następuje zwykle po 4-5 dniach od chwili przedawkowania leku. Kwas foliowy nie znosi objawów zatrucia. Jedynym ratunkiem dla zatrutego jest podanie folinianu wapnia (Leucovorin, tzw. citrovorum, sól wapniowa kwasu N-5-formylotetrahydrofolio- wegd) w dawce 10–50 mg. Folinian wapnia należy podać nie później niż po 4 h od chwili zatrucia.

W białaczce podaje się metotreksat głównie pozajelitowo w dawce 0,05-0,07 mg/kg/24 h przez 3 tygodnie, kontrolując codziennie leukocy- tozę. Pierwszym objawem przedawkowania leku są owrzodzenia w jamie ustnej i biegunka. W przypadku przedawkowania metotreksatu należy zmniejszyć dzienną dawkę leku. W nabłoniaku kosmówkowym (chorio- nepithelioma) metotreksat podaje się w dawce 10-30 mg/24 h przez 5 dni. Tak duże dawki leku wywołują z reguły objawy zatrucia, są jednak jedyną szansą przeżycia. Po leczeniu metotreksateni opisano remisje trwające do 5 lat, co w przypadku tak złośliwego nowotworu, jakim jest nabłoniak kosmówkowy, inoże być uważane właściwie za całkowite wyleczenie.