Die Nebenwirkungen der Chemotherapie entstehen dadurch, dass die den Tumor angreifenden Substanzen auch Auswirkungen auf die gesunden Körpergewebe haben. Übelkeit und Erbrechen spielen bei den heutzutage eingesetzten Begleitmedikamenten praktisch keine Rolle mehr. Selbst die Hochdosis-Chemotherapie wird diesbezüglich in der Regel gut vertragen.
In den Tagen nach Beendigung der Chemotherapie kommt es fast bei allen durchgeführten Therapien zu einer Verschlechterung des Blutbildes; insbesondere die Verringerung der weißen Blutkörperchen und die damit verbundene Infektgefahr sowie eine mehr oder weniger deutlich ausgeprägte Blutarmut (Anämie) beeinträchtigen den Patienten unter Umständen. Bei Infektgefahr sind besondere Vorsichtsmaßnahmen einzuhalten, z.B. das Tragen eines Mundschutzes, der Verzicht auf nicht gegarte Speisen sowie die vorbeugende Einnahme von Antibiotika). Abhängig von ihrer Ausprägung schränkt die Anämie die körperliche Leistungsfähigkeit des Patienten ein.
Weiterhin tritt bei allen intensiveren Therapien (Chemotherapie zur Stammzellmobilisierung und Hochdosis-Chemotherapie) Haarausfall auf. Eine Entzündung der Mundschleimhaut betrifft vor allem die Patienten, die eine Hochdosis-Chemotherapie mit Melphalan durchlaufen. Sie klingt innerhalb weniger Tage nach Erholung der Blutbildung wieder komplett ab. Ebenso sind Blutbildveränderungen und Haarausfall komplett rückbildungsfähig.
Spätfolgen einer Hochdosis-Chemotherapie können Blutbildungsstörungen sein. Bei jungen Patienten kann die Fähigkeit, Kinder zu zeugen bzw. zu gebären, verloren gehen.
In letzter Zeit wurde zunehmend auf eine Spätkomplikation der Langzeittherapie mit Aminobisphosphonaten aufmerksam gemacht: die Kieferosteonekrose. Dabei handelt es sich um ein Absterben von Knochensubstanz, die durch eine verminderte Blutzufuhr zum Knochen ausgelöst wird. Inzwischen wurden erste, größere Studien dazu veröffentlicht: Die Häufigkeit des Auftretens einer Kieferosteonekrose liegt nach 12 Monaten Therapie bei einem Prozent und steigt nach vier Jahren auf bis zu 13% an. Als Risikofaktoren wurden Zahnprothesen, Zahnextraktionen, schlechte Mundhygiene und Eingriffe am Zahnhalteapparat identifiziert. Ebenfalls ist gut belegt, dass das wirksamste Aminobisphosphonat Zoledronat mit einer höheren Rate an Kieferosteonekrosen einhergeht als z.B. Pamidronat.