Apesar de estudos clínicos terem indicado eficácia e segurança aceitáveis, mesmo sendo indicado e usado corretamente, podem ocorrer reações adversas. Embora nem todos os efeitos adversos possam ocorrer, se eles acontecerem, comunique ao médico ou farmacêutico.
Malformação do bebê (teratogenicidade), como problemas no coração, rins, órgãos genitais e encurtamento dos braços e pernas (focomelia), quando a talidomida é utilizada durante a gravidez, mesmo em pequenas doses;
Lesão do nervo periférico (neuropatia periférica), nas extremidades do corpo (mãos e pés), produzindo sintomas como perda da sensibilidade, dor, formigamentos,e queimações e perda de força;
Sonolência;
Relaxamento da musculatura e diminuição dos reflexos;
Prisão de ventre (constipação);
Diminuição da contagem de células sanguíneas como plaquetas, neutrófilos, leucócitos;
Aumento significativo do risco de trombose venosa profunda e embolia pulmonar, principalmente quando a talidomida está sendo utilizada com a corticosteroides (dexametasona, prednisona, prednisolona, metilprednisolona, betametasona);
As alterações de imunidade em decorrência do uso da talidomida podem aumentar a possibilidade de infecções.
Com exceção da teratogenia, todos os demais efeitos podem ser revertidos completamente após a redução da dosagem da talidomida ou retirada completa do medicamento. No entanto, somente o médico poderá alterar as recomendações do tratamento.