Fra gli effetti collaterali si riscontra soprattutto sonnolenza, cefalea, disturbi dell'accomodazione, secchezza delle fauci, eruzioni cutanee e reazioni anafilattiche. Il dimenidrinato può alterare lo stato mentale e alcune capacità fisiche, così come lo stato di attenzione: di ciò si deve tenere conto quando è necessario effettuare attività che richiedono particolare attenzione o che espongono a rischi (es. guida di autoveicoli, utilizzo di alcuni macchinari). L'uso concomitante di altri agenti con azione di depressione sul sistema nervoso centrale (es. alcool, barbiturici, altri ipnotici, sedativi o tranquillanti) può comportare fenomeni additivi di sedazione.