1、骨髓抑制：为多柔比星的主要副作用。白细胞约于用药后10-14日下降至最低点，大多在三周内逐渐恢复至正常水平，贫血和血小板减少一般不严重。
2、心脏毒性：可出现一过性心电图改变，表现为室上性心动过速、室性期前收缩及ST-T改变，一般不影响治疗，少数患者可出现延迟性、进行性心肌病变，表现为急性充血性心力衰竭，与累计剂量密切相关，大多出现在总量＞400mg/m²的患者，这些情况偶尔可突然发生而常规心电图无异常迹象，多柔比星引起的心脏病变多出现在停药后1-6个月，心脏毒性可因联合应用其他药物加重。
3、消化道反应：表现为食欲减退、恶心、呕吐，也可有口腔黏膜红斑、溃疡及食道炎、胃炎。
4、脱发：发生率在90%以上，一般停药1-2个月可恢复生长。
5、局部反应：如注射处药物外渗可引起组织溃疡和坏死。药物浓度过高可引起静脉炎。
6、其他：少数患者有发热、出血性红斑、肝功能异常与蛋白尿、甲床部位出现色素沉着，指甲松离，在原放射野可出现皮肤发红或色素沉着。个别患者出现荨麻疹、过敏反应、结膜炎、流泪。此外多柔比星还可增加放疗和一些抗癌药毒性。
7、白血病和恶性淋巴瘤患者应用本品时，特别是初次用多柔比星者，可因瘤细胞大量破坏引起高尿酸血症，而致关节疼痛或肾功能损害。