Po jednorázovém podání je amiodaron téměř netoxický. Při opakovaném podání se po dobu několika týdnů objevují následující změny: • hyperfunkce štítné žlázy – hyperplastické a neoplastické změny folikulů u laboratorních potkanů, • dyslipidóza s infiltrací plic a lymforetikulárního systému makrofágy u psů a potkanů, • fototoxicita a fotosenzibilizace u morčat. Hodnoty maximální dávky bez toxického účinku jsou nižší než 16 mg/kg/den u potkanů a 12,5 mg/kg/den u psů.
Ve studiích reprodukční toxicity byly zaznamenány pokles fertility a vliv na vývoj potomstva, ale žádné teratogenní účinky. Amiodaron přechází do mateřského mléka.
Ve studiích mutagenity nevykazoval amiodaron žádný genotoxický potenciál.
Ve dvouleté studii zkoumající kancerogenitu amiodaronu u potkanů byl prokázán u obou pohlaví v klinicky doporučených dávkách vyšší výskyt folikulárních nádorů štítné žlázy (adenomy a/nebo karcinomy). Vzhledem k tomu, že výsledky testů mutagenity byly negativní, vznikly tyto nádory s největší pravděpodobností epigenetickým a nikoli genotoxickým mechanismem. U myší byl pozorován pouze na dávce závislý vznik folikulární hyperplazie štítné žlázy, avšak nikoli vznik karcinomů. Tento vliv amiodaronu na štítnou žlázu potkanů a myší byl nejspíše způsoben vlivem na syntézu a/nebo uvolnění hormonů štítné žlázy. Význam těchto výsledků ve vztahu k lidskému organismu je malý.