局部灌注化疗的副作用主要体现在灌注化疗药的局部，比如对于恶性胸腔积液的病人，可以将化疗药物灌注到胸膜腔内，这些化疗药物可以对胸膜产生不同程度的刺激，病人可以出现胸闷、胸痛等症状，有的病人还可以出现发烧等现象。
化疗药物可以对胸膜产生刺激引起局部的慢性炎症，从而导致胸膜肥厚和胸膜粘连。如果将化疗药物灌注到腹腔内，同样可以对腹膜、肠系膜、大网膜等产生刺激作用，病人可以出现腹胀、腹痛等表现。