In caso di intossicazione accertata dal medico, la cura prevede una lavanda gastrica con carbone attivo al quale il tallio aderisce diminuendo l'assorbimento a livello gastrointestinale, eventualmente associata all'assunzione di lassativi e diuretici: lo scopo è abbassare i livelli di tallio nel sangue il più rapidamente possibile, in modo da contrastare i disturbi e prevenire, soprattutto, danni cerebrali permanenti. Per questo, nei casi più gravi, in ospedale si può ricorrere a trattamenti di emodialisi ripetuta o di emo-perfusione su carbone attivo o resina adsorbente, in cui il sangue in circolo extracorporeo, reso non coagulabile, viene fatto passare attraverso una colonna contenente le particelle adsorbenti alle quali aderisce il tallio presente. Oggi, per il suo profilo di sicurezza e di efficacia, il trattamento con blu di Prussia (ferrocianuro ferrico) è considerato il più appropriato, sempre da effettuare dopo parere positivo del medico e sotto il suo controllo.