La procaina può causare reazioni allergiche con relativi problemi di respirazione, eruzioni cutanee e gonfiore. Le reazioni allergiche alla procaina di solito non sono in risposta alla procaina stessa, ma al suo metabolita PABA. Sono piuttosto rare, si stima che abbiano un'incidenza di 1 su 500.000 iniezioni. Circa uno su 3000 nordamericani bianchi è omozigote (cioè ha due copie del gene anormale) per la forma atipica dell'enzima pseudocolinesterasi, e non idrolizza anestetici come la procaina. Ciò comporta una permanenza maggiore dell'anestetico nel sangue e quindi un aumento della tossicità.