頭孢菌素類是一種普遍應用的抗菌藥物，總體來說副作用較小，常見的一些副作用主要有七類：
一、是過敏反應。頭孢菌素類可導致皮疹、蕁麻疹、哮喘、藥物熱、血清病樣反應、血管神經性水腫、過敏性休克等。
二、可以導致胃腸道反應和菌群失調。多數的頭孢菌素類可導致惡心、嘔吐、食欲不振等反應，因為本類藥物強力的抑制腸道菌群，可以導致菌群失調，引起維生素B族和K缺乏。也可引起二重感染，如偽膜性腸炎、念珠菌感染等，尤以二、三代頭孢菌素為甚。
三、肝毒性。多數頭孢菌素大量使用可導致氨基轉移酶、堿性磷酸酯酶、血膽紅素等值的升高。
四、對造血系統毒性。偶而可導致紅細胞或白細胞減少、血小板減少、嗜酸性細胞增多等。
五、腎損害。絕大多數的頭孢菌素由腎排泄，偶而可導致血液尿素氮、血肌酐值升高、少尿、蛋白尿等。因此在使用頭孢菌素和高效利尿藥或氨基糖苷類抗生素聯用時，要注意它的腎功能。
六、凝血功能障礙。所有的頭孢菌素都可以抑制腸道菌群產生維生素K，因此具有潛在的致出血作用。其中具有硫甲基四氮唑的頭孢菌素可以在體內干擾維生素K循環，阻礙凝血酶原的合成，擾亂凝血機制，進而導致比較明顯的出血傾向。
另外，在7位C原子的取代基中有COOH基的頭孢菌素，可以阻抑血小板的凝聚，從而使出血傾向更加明顯。當然凝血功能障礙的發生與藥物的用量大小、療程長短有直接有關。
七、與乙醇聯合應用產生雙硫侖樣反應。
