沙利度胺的副作用主要表现为胎儿的畸形，主要是海豹肢，也可以引起皮肤粘膜或者是口腔鼻腔粘膜的干燥，引起嗜睡、眩晕、倦怠、皮疹、便秘，腹痛、恶心以及面部浮肿等。
少见的不良反应是过敏反应或者是多发性神经炎。不会引起高血压的，长期服用沙利度胺可以导致血液黏稠度增加，从而引起血栓的形成。血栓主要包括脑血栓或者是冠心病等。所以在服用沙利度胺期间应该口服阿司匹林肠溶片，预防血栓的形成。
目前沙利度胺的适应症主要是控制流行麻风反应症。沙利度胺也可以应用于骨髓瘤等疾病。