Deși hipercalcemia afectează practic întregul organism, efectele sale majore sunt resimțite mai ales la nivelul SNC și renal.
Efectele la nivelul sistemului nervos central sunt urmarea efectului depresor direct al calciului. Hipercalcemia ușoară nu determină efecte clinic. Hipercalcemia moderată poate duce la astenie pentru ca excesul semnificativ să inducă anxietate, depresie, modificări de personalitate, iar la valori foarte crescute sa inducă somnolență și comă.
La nivel renal, clasic se descrie nefrolitiaza. Depunerea medulară de calciu și inhibiţia aquaporinei 2 determină diabetul insipid nefrogen. Hipercalcemia prelungită determină nefrocalcinoză, contribuind la diminuarea funcției renale.
Alte manifestări induse de hipercalcemie sunt: aritmiile (afectarea conducerii cardiace), hipertensiunea (vasoconstricţie şi disfuncţie renală), manifestări gastrointestinale cum ar fi anorexie, greaţă, vărsături. Ulcerul peptic datorat stimulării gastrinei şi pancreatita pot apare în hipercalcemia cronică. În hipercalcemii se pot întâlni depuneri de calciu ţesuturile moi, mai ales dacă şi fosforul este crescut.
Severitatea simptomelor este legată atât de severitatea hipercalcemiei cât şi de rapiditatea cu care aceasta s-a instalat.