L'ipotensione, che da un punto di vista eziopatogenetico è dovuta a improvvisa espansione dell'albero circolatorio, in genere risponde alla rapida infusione di colloidi e vasopressori. Come con altri barbiturici, la somministrazione endovenosa di metoesital sodico può causare singhiozzo, tosse, contrazione involontaria dei muscoli e laringospasmo che può compromettere la ventilazione polmonare. Possono verificarsi depressione respiratoria, apnea, dispnea, arresto cardiorespiratorio il quale può presentarsi a seguito di convulsioni, oppure ipotensione. Inoltre si possono manifestare tremore post-anestetico, ipersalivazione, iperattività dei muscoli scheletrici, convulsioni, irrequietezza, ansietà (in particolare se in presenza di dolore post-operatorio), cefalea, nausea, vomito, dolore addominale e repentina comparsa di delirio. Sono state riportate reazioni allergiche acute come eritema, prurito, orticaria, rinite.