A seconda della concentrazione plasmatica di anestetico locale, possono verificarsi effetti eccitatori o depressivi sul sistema nervoso centrale. I sintomi iniziali di tossicità sistemica includono ronzio nelle orecchie (tinnito), sapore metallico in bocca, formicolio o intorpidimento della bocca, vertigini e disorientamento. A concentrazioni più elevate,si ha un'eccitazione cerebrale, che può portare a spasmi motori seguiti da crisi epilettiche. A concentrazioni ancora superiori si ha una profonda depressione delle funzioni cerebrali che può portare a coma, arresto respiratorio e morte.