水杨酸类药物主要为乙酰水杨酸(acetylsalicylic acid)和水杨酸钠(sodium salicylate)。水杨酸本身因刺激性大，仅作外用，有抗真菌及溶解角质的作用。本类药物中最常用的是阿司匹林。口服水杨酸类药物后，很快由胃及小肠上部吸收。被吸收后水杨酸被胃粘膜、血浆、红细胞及肝中的酯酶水解为水杨酸。2小时后，血浆内水杨酸浓度达到高峰。水杨酸经肝药本酶代谢，大部分代谢物与甘氨酸结合，少部分与葡萄糖醛酸结合后，自肾排泄。但肝对水杨酸的代谢能力有限，当人体摄入过多的水杨酸药物，水杨酸与甘氨酸、葡萄糖醛酸的结合反应达到饱和，导致血中游离水杨酸浓度急剧上升，引起中毒。
水杨酸盐主要由肾脏排泄，肾功能正常者内服后，几分钟即可见于尿中，24小时约可排出中毒量的一半;如尿为碱性(pH7.5以上)，则排泄加快3倍，6小时就可把血中水杨酸盐下降一半。
中毒后引起的病理生理变化主要有以下几个方面：
①高浓度的水杨酸盐刺激呼吸中枢，发生呼气过度，结果大量CO2在呼气中排出，引致呼吸性碱中毒(血液pH上升)，多见于5岁以上病儿。阿司匹林为弱酸性物质，对胃粘膜有刺激作用，长期内服可诱发胃肠道溃疡病和慢性出血。
②随着上述中枢性病理生理变化，由于呼吸性碱中毒的存在，发生肾脏代偿，结果使钠随尿大量排出;同时由于呕吐、失水、失钠，以及水杨酸盐对脱氢酶和氨基转移酶的抑制，阻断三羧循环，使碳水化合物代谢紊乱，终致血酮等上升，形成代谢性酸中毒。特别在婴儿时期，第二阶段的病理生理过程发展甚快，使酸中毒成为主要表现。
③中毒剂量的水杨酸盐可直接作用于血管平滑肌，使周围血管扩张，血压下降;并可使血管运动中枢麻痹，导致周围循环衰竭。
④水杨酸盐中毒并可引起肾脏损害，重症可以发生肾小管坏死，导致急性肾功能衰竭。长期大剂量应用可引起肾乳头、肾小管坏死，肾变性及萎缩等改变。
⑤一般剂量的阿司匹林就可抑制血小板聚集，延长出血时间。大剂量(5g/日以上)或长期服用，还能抑制凝血酶元形成，延长凝血酶元时间。还可由于骨髓造血功能受到抑制，引起严重贫血，甚至发生全血减少。
⑥阿司匹林可引起肝炎、脑病及过敏反应等。过敏反应少数患者可出现荨麻疹、血管神经性水肿、过敏性休克。