杜冷丁可以引起胃肠道泌尿道功能紊乱，但比吗啡弱，因而不会引起便秘和尿潴留，而会引起恶心、呕吐。杜冷丁对于心血管系统没有严重的影响，但是部分病例中可见外周血管阻力下降、心率减慢、血压下降及中央静脉压升高。
当杜冷丁用于产科时，主要不良反应是新生儿呼吸抑制。在分娩第一阶段给予杜冷丁能够缓解疼痛，而不会引起任何重要不良反应，肌注时可使新生儿出现明显呼吸抑制。若母体给予杜冷丁后1小时以上胎儿尚未娩出，此时新生儿最易出现呼吸抑制。上述迟发性作用是由于杜冷丁代谢产物，如去甲杜冷丁对于胎儿呼吸中枢影响所致。
长期使用杜冷丁也可以发生身体依赖性，患者成瘾症状出现较早、消失也比较快。长期用药对于呼吸不良反应可以逐渐形成耐受性，患者将会出现震颤、惊厥等表现，且对于外界刺激敏感性增加，并会产生幻觉，杜冷丁停用后患者会出现明显的自主神经系统兴奋。
