Les effets secondaires habituels du 5-FU sont hématologiques (diminution des globules rouges, des globules blancs), digestifs (nausées, vomissements, stomatites, diarrhées), cutanés (alopécie, dermatose, Syndrome Mains-Pieds) et plus rarement neurologiques, oculaires et cardiaques.
Les déficits importants en DPD sont à l’origine d’une toxicité polyviscérale avec comme principaux signes : mucite importante, diarrhées profuses, aplasie (diminution des globules rouges et des globules blancs), alopécie (chute des cheveux), déshydratation, insuffisance rénale, coma, décès.