In seguito all'uso di antagonisti α-adrenergici le reazioni comuni sono rappresentate da tachicardia, aritmia e cefalea, dovute all'innesco di meccanismi barocettivi riflessi. Inoltre, la fentolamina, possedendo anche uno spiccato antagonismo per i recettori α2-adrenergici è in grado stimolare il rilascio di catecolamine nelle giunzioni sinaptiche adrenergiche, con stimolazione dei recettori β-adrenergici cardiaci (non antagonizzati) e rinforzo del cronotropismo e inotropismo. La vasodilatazione del distretto venoso porta anche a fenomeni di ipotensione posturale. Ulteriori effetti collaterali possono essere la miosi e la congestione nasale.