骨髓抑制为最常见的毒性，白细胞往往在给药后10～14天最低，多在第21天恢复正常，血小板减少比其他烷化剂少见；常见的副反应还有恶心、呕吐。严重程度与剂量有关。
环磷酰胺的代谢产物可产生严重的出血性膀胱炎，大量补充液体可避免。本品也可致膀胱纤维化。
当大剂量环磷酰胺（按体重50mg/kg）与大量液体同时给予时，可产生水中毒，可同时给予呋塞米以防止。
环磷酰胺可引起生殖系统毒性，如停经或精子缺乏，妊娠初期给药可致畸胎。
长期给予环磷酰胺可产生继发性肿瘤。
用于白血病或淋巴瘤治疗时，易发生高尿酸血症及尿酸性肾病。
少见的副作用有发热、过敏、皮肤及指甲色素沉着、粘膜溃疡、谷丙转氨酶升高、荨麻疹、口咽部感觉异常或视力模糊。
下列情况应慎用：骨髓抑制、有痛风病史、肝功能损害、感染、肾功能损害、肿瘤细胞浸润骨髓、有泌尿素结石史、以前曾接受过化疗或放射治疗。
用药期间须定期检查白细胞计数及分类、血小板计数，肾功能（尿素氮 肌酐消除率），肝功能（血清胆红素、谷丙转氨酶）及血清尿酸水平。
肾功能损害时，环磷酰胺的剂量应减少至治疗量的1/2～1/3。
白血病、淋巴瘤病人出现尿酸性肾病时，可采用以下的方法预防，大量补液、碱化尿液及（或）给予别嘌醇。
当肿瘤细胞浸润骨髓或以往的化疗或放射治疗引起严重骨髓抑制，环磷酰胺的剂量应减少至治疗量的1/2～1/3。
如有明显的白细胞减少（特别是粒细胞减少）或血小板减少，应停用本品。
对诊断的干扰：本品可使血清胆碱酯酶减少，血及尿中尿酸水平增加。
环磷酰胺可增加血清尿酸水平，与抗痛风药如别嘌醇，秋水仙碱，丙磺舒等同用，应调整抗痛风药的剂量，使能控制高尿酸血症与痛风疾病；别嘌醇可增加环磷酰胺的骨髓毒性，如必需同用应密切观察其毒性作用。
与大剂量巴比妥、皮质激素或氯霉素同用，可增加急性毒性。
与阿霉素同用时，可增加心脏毒性。
可抑制胆碱酯酶延缓可卡因的代谢，延长可卡因的作用并增加毒性。
环磷酰胺可降低血浆中假胆碱酯酶的浓度，加强琥珀胆碱的神经肌肉阻滞作用，可使呼吸暂停延长。
