Spożywanie nadmiernych ilości białek wykazuje niekorzystne działanie na organizm. Jest to związane z faktem, iż nadmiar azotu, który nie zostaje wykorzystany do budowy białek ustrojowych, musi zostać wydalony z organizmu. W wyniku przemian zachodzących w wątrobie powstaje amoniak, który w kolejnych etapach musi zostać przekształcony w mocznik i ostatecznie wydalony przez nerki.
Dieta zbyt obfitująca w proteiny, w stosunku do zapotrzebowania organizmy powoduje znaczny wzrost wydalanych związków azotowych i wiąże się ze znacznym obciążeniem nerek i wątroby.
W przypadku niemowląt nadmiar białek może powodować zarówno obfite, trudne do zahamowania biegunki, prowadzące do odwodnienia, objawy kwasicy oraz gorączkę. Dodatkowo, spożycie białka jest zazwyczaj związane ze zwiększeniem ilości jedzonego mięsa, serów i wędlin, które zawierają duże ilości tłuszczu. W związku z tym dieta wysokobiałkowa łatwo może się przekształcić w dietę bogatą w tłuszcze i prowadzić do rozwoju otyłości, zaburzeń gospodarki lipidowej oraz miażdżycy.