藥物不良反應的原因有很多，如藥物治療、污染和劑量、劑型或藥理作用。以下是常見的抗腫瘤藥物不良反應：
(1)骨髓抑制:
絕大多數抗腫瘤藥物對造血系統有不同程度的毒性作用。骨髓中各種血細胞對化療藥物的敏感性取決於其半衰期的長度，而白細胞的半衰期僅爲6h，血小板半衰期爲5~7d，容易減少；紅細胞半衰期長達120d.一般損傷DNA藥物對骨髓有很強的抑制作用RNA合成的藥物次之，影響蛋白質合成的藥物對骨髓的抑制作用較小。骨髓抑制毒性代表藥物，明顯的藥物有δ環類藥物、氮芥、甲氨蝶呤、絲裂黴素、替尼泊苷、長春地辛、拓撲替康、多西他賽、紫杉醇、健選、順鉑、卡鉑、環磷酰胺、異環磷酰胺、諾維本、開普拓等。
(2)消化道反應:
主要臨牀表現爲噁心、嘔吐、厭食、急性胃炎、腹瀉、便祕等，嚴重者有胃腸道出血、腸梗阻、腸壞死、肝損傷程度不同。嘔吐機制比較複雜，嘔吐效果也有分類：明顯嘔吐的藥物（90%~100%）：順鉑、氮芥等。環磷酰胺、阿黴素、卡鉑、亞硝脲等。異環磷酰胺、氟尿嘧啶、甲氨蝶呤、表阿黴素、絲裂黴素、長春地辛等。弱致吐(致吐率6%~30%):博萊黴素、長春新鹼等。
(3)變態反應:
一般異常反應的臨牀表現爲：皮疹、血管水腫、呼吸困難、低血壓、過敏性休克等。常見的引起異常反應的藥物有：左旋門冬酰胺酶、平陽黴素、博萊黴素、紫杉醇、萘環藥、鬼臼毒藥等。
(4)神經系統反應:
主要臨牀表現：周圍神經包括肢體麻木和感覺異常、可逆性周圍神經炎、深腱反應消失、下肢無力。中樞神經系統包括短期語言障礙、意識障礙、昏睡、罕見驚厥和意識喪失。植物神經包括小腸麻痹引起的便祕和腹脹。聽神經包括耳鳴、耳聾、頭暈，嚴重者有高頻聽力喪失。紫杉醇、異環磷酰胺、丙卡巴肼、長春新鹼、鉑等常見藥物引起神經系統毒性，神經毒性多與藥物劑量有關。
(5)心血管系統:
主要臨牀表現：心電圖改變、心律失常、非特異性ST-T異常情況下，少數患者可能會出現延遲性進行性心肌病變。心臟毒性反應突出，劑量積累，如阿黴素積累超過600mg/m2.心肌病發病率可達15%以上。
(6)呼吸系統:
肺毒性包括間質性肺炎、肺水腫、肺纖維化、急性呼吸衰竭等。急性型可發生在治療期間的任何劑量之間，早期乾咳，X線檢查陰性，幾天到幾周X線顯示快速進行性改變，血氧值降低而需要給氧。急性肺毒性作用是不可逆轉的。慢性型主要與劑量有關。一開始，患者有乾咳但不發燒。當X線顯示瀰漫性滲透性變化時，應進行肺活檢並停止治療。主要藥物有博萊黴素、卡莫司汀、絲裂黴素、甲氨蝶呤、吉非替尼等。
(7)泌尿系統:
主要臨牀表現：腎損傷包括腎功能異常、血清肌酐升高或蛋白尿，甚至少尿、無尿、急性腎衰竭。化學膀胱炎包括尿頻、尿急、尿痛、血尿和膀胱纖維化。代表性藥物是順鉑。
(8)局部組織刺激反應:
給藥部位靜脈炎。靜脈滴注時漏出血管外造成疼痛、引起局部皮膚組織潰瘍，甚至壞死。外滲引起不同程度的局部損害藥物:常見藥物有胺苯吖啶、蒽環類、放線菌素D、絲裂黴素、長春鹼、鬼臼乙叉苷、氟尿嘧啶、紫杉醇、米託啉、卡莫司汀、達卡巴嗪等。
(9)其他:
脫髮（常見，通常是可逆性）、低鈉（鎂、鉀）血癥、高鈣血癥、刺激性結膜炎、視神經病、視網膜色素沉着、失明、性腺功能障礙、白血病、腎癌、膀胱癌。
