Monensin are o fereastră terapeutică relativ îngustă, cu episoade de intoxicații severe și letale raportate la multe specii de animale, de exemplu bovine, păsări de curte, ovine, cai și câini. Una dintre cele mai izbitoare constatări ale intoxicației experimentale sau accidentale cu monensină la animale este necroza musculară și mioglobinuria. Organele țintă ale otrăvirii cu monensină sunt mușchii scheletici și cardiaci.

Monensina poate produce pene slabe atunci când hrănește diete cu energie redusă și aminoacizi cu conținut scăzut de sulf; tiamulin interferează cu metabolizarea monensinei în chickens.At dozele recomandate luni pot fi toxice pentru bibilici și alte specii aviare; caii sunt foarte sensibili la Luni (LD 50%: cal 2-3 mg/kg greutate corporală, Bovine 25 mg/kg; pui 200 mg/kg); Monensina va provoca decese la cabaline, ingerând hrana care o conține.

toxicitatea monensinei se datorează în primul rând capacității sale de a crește concentrația intracelulară de sodiu. Monensina este un ionofor carboxilic selectiv Na + care formează complexe cationice solubile în lipide care pot traversa rapid membranele celulare.