氨基糖苷类有耳毒性（包括前庭神经损害、耳蜗神经损害）、肾毒性、神经肌肉阻滞、过敏反应等不良反应，前庭神经损害多见于链霉素等且儿童更敏感，耳蜗神经损害常致耳鸣等且有家族性耳聋病史者风险高，肾毒性与药物在肾蓄积有关，老年人及有基础肾疾者风险高，神经肌肉阻滞可致多种症状，重症肌无力等患者易发生，过敏反应可致多种症状且有过敏史者禁用需详问过敏史。
前庭神经损害：多见于链霉素、庆大霉素、卡那霉素等。主要表现为眩晕、恶心、呕吐、眼球震颤和平衡失调。其机制可能是药物积累在内耳淋巴液中，影响毛细胞功能。年龄因素上，儿童由于内耳发育尚未完全成熟，对氨基糖苷类耳毒性更敏感，婴幼儿使用后可能更容易出现前庭神经损害相关症状。
耳蜗神经损害：常表现为耳鸣、听力减退，甚至耳聋。以卡那霉素、阿米卡星等较为明显。氨基糖苷类可损伤耳蜗内毛细胞，导致听力进行性下降，且一旦发生多为不可逆损伤，对于有家族性耳聋病史的患者，使用氨基糖苷类药物时耳毒性风险可能更高。
肾毒性
主要损害肾小管上皮细胞，表现为蛋白尿、管型尿、血尿等，严重时可导致氮质血症和肾功能减退。其发生与药物在肾脏蓄积有关，近端肾小管上皮细胞内的溶酶体是药物的主要蓄积部位。老年人由于肾功能本身随年龄增长而减退，使用氨基糖苷类药物时肾毒性风险增加；患有基础肾脏疾病的患者，使用后肾损伤可能更严重。
神经肌肉阻滞
可引起心肌抑制、血压下降、肢体瘫痪和呼吸肌麻痹等。多见于大剂量腹膜内或胸膜内应用后，也偶见于肌内或静脉注射后。其机制是药物与钙离子络合，使乙酰胆碱释放减少。重症肌无力患者本身存在神经肌肉传递功能障碍，使用氨基糖苷类药物时更易发生神经肌肉阻滞现象；在手术过程中使用肌松剂的患者，使用氨基糖苷类药物可能加重神经肌肉阻滞作用。
过敏反应
可出现皮疹、发热、血管神经性水肿、口周发麻等过敏症状，严重者可发生过敏性休克。过敏反应的发生与个体的过敏体质有关，有氨基糖苷类药物过敏史的患者禁用该类药物，在用药前应详细询问患者的药物过敏史。
