Les effets secondaires de Muscle Milk incluent la prise de poids, les ballonnements, les gaz, la diarrhée et la constipation, et des doses élevées peuvent entraîner une toxicité des vitamines et des métaux lourds. Muscle Cultivation explique que puisque chaque portion contient environ 310 calories , la prise de poids due à un apport excessif se produit si ces calories supplémentaires ne sont pas compensées. Muscle Milk contient également du fructose cristallin, un édulcorant qui peut provoquer des ballonnements et des gaz, ainsi que de la diarrhée ou de la constipation selon les personnes.
Le lait musculaire contient des niveaux élevés de métaux lourds, cadmium, arsenic, mercure et plomb, et selon Consumer Reports, les niveaux sont parmi les plus élevés de toutes les poudres de protéines sur le marché. L'Agence pour les substances toxiques et le registre des maladies répertorie l'arsenic, le plomb et le mercure comme les trois substances les plus dangereuses des déchets toxiques. La toxicité des métaux peut provoquer une défaillance des organes et des lésions cérébrales. Il faut jusqu'à 20 ans à l'organisme pour éliminer le cadmium, qui cause également des dommages aux reins.
Le Vitamin Magazine explique que Muscle Milk contient également des vitamines ajoutées, donc consommer plus que la quantité recommandée peut provoquer une toxicité vitaminique. Les vitamines A et D sont particulièrement préoccupantes car elles sont liposolubles, ce qui signifie que l'organisme n'en élimine pas et n'absorbe pas les quantités excessives. Une telle toxicité entraîne des maux de tête, des nausées et des vomissements.