De effecten en de duur van de werking hangen af van de dosering, de gebruiksfrequentie, de set (persoon) en de setting (omgeving). LSD wordt oraal ingenomen. In principe is absorptie door de huid mogelijk, maar met de gebruikelijke commerciële hoeveelheden (oplossing die op een trip wordt gedruppeld) is het onwaarschijnlijk dat het effect zich zal ontvouwen. Het effect van een gemiddelde dosis treedt na 30 tot 90 minuten in, bereikt zijn piek na ongeveer 2 tot 4 uur en kan tot 12 uur aanhouden. In de beginfase is er een lichte stijging van de lichaamstemperatuur, polsslag, bloeddruk en bloedsuikerspiegel, evenals verwijding van de pupillen en slaperigheid. Problemen met de bloedsomloop, duizeligheid, misselijkheid en overgeven kunnen ook voorkomen. LSD veroorzaakt een intensivering en vervreemding van de waarneming op alle niveaus (horen, zien, ruiken, aanraken). Dit kan leiden tot samensmeltingen en superposities van individuele zintuiglijke waarnemingen - zogenaamde synaesthesieën. Je hebt dan de indruk dat je geluiden proeft of kleuren hoort. In het algemeen kan men patronen en/of vormen zien die niet echt zijn. Meestal is men zich ervan bewust dat deze beelden niet bestaan (pseudohallucinaties). Het kan echter ook gebeuren dat het onderscheid tussen werkelijkheid en verbeelding niet meer mogelijk is tijdens de roes (hallucinaties). LSD veroorzaakt ook een verandering in de ruimtelijke waarneming: voorwerpen kunnen vervormd raken of een andere vorm aannemen. Tijd en zelfperceptie worden ook beïnvloed: Stemmingen en gevoelens worden intenser en nauwelijks voorspelbaar veranderd, onbewuste en vergeten toestanden kunnen plotseling weer opduiken en in een veranderde vorm opnieuw beleefd worden.