Zu den Anzeichen und Symptomen von leichtem Cinchonismus (der bei therapeutischen Standarddosen von Chinin auftreten kann) gehören gerötete und verschwitzte Haut, Ohrensausen (Tinnitus), verschwommenes Sehen, Hörstörungen, Verwirrtheit, reversibler Hochfrequenz-Hörverlust, Kopfschmerzen, Bauchschmerzen, Hautausschläge, arzneimittelinduzierte lichenoide Reaktion (lichenoide Photosensitivität), Schwindel, Übelkeit, Erbrechen und Durchfall.
Große Dosen von Chinin können zu schweren (aber reversiblen) Symptomen des Chinonismus führen: Hautausschläge, Taubheit, Schläfrigkeit, verminderte Sehschärfe oder Blindheit, anaphylaktischer Schock und Störungen des Herzrhythmus oder der Erregungsleitung sowie Tod durch Kardiotoxizität (Schädigung des Herzens). Chinin kann bei Malariapatienten auch eine seltene Form der Überempfindlichkeitsreaktion auslösen, das so genannte Schwarzwasserfieber, das zu massiver Hämolyse, Hämoglobinämie, Hämoglobinurie und Nierenversagen führt. Die meisten Symptome des Chinonismus (außer in schweren Fällen) sind reversibel und verschwinden, sobald Chinin abgesetzt wird. Ein Selbstmordversuch durch Einnahme einer hohen Chinindosis hat zu einem irreversiblen Tunnelblick und einer sehr schweren Sehbehinderung geführt.
Patienten, die mit Chinin behandelt werden, können auch unter niedrigem Blutzucker leiden, vor allem, wenn es intravenös verabreicht wird, und unter Hypotonie (niedrigem Blutdruck).
Quinin, wie Chloroquin, inaktiviert Enzyme in den Lysosomen der Zellen und hat eine entzündungshemmende Wirkung, daher seine Verwendung bei der Behandlung von rheumatoider Arthritis. Die Inaktivierung dieser Enzyme kann jedoch auch zu einer abnormen Anhäufung von Glykogen und Phospholipiden in den Lysosomen führen und eine toxische Myopathie verursachen. Es ist möglich, dass dieser Vorgang die Ursache des Cinchonismus ist.