肌内注射氯霉素混悬液可能会引发一系列不良反应，主要包括：
血液系统影响，如粒细胞和血小板减少，以及再生障碍性贫血；
皮疹、药物热、血管神经性水肿等偶发症状；
更少见的反应包括剥脱性皮炎、溶血性贫血、铁粒幼细胞贫血、球后视神经炎、循环呼吸骤停、速发性过敏反应及心肌损害等。
特别地，溶血性贫血通常在用药后数小时至2～3天内发生，表现为发热、褐色尿、黄染的巩膜和皮肤、脾大等症状。长期使用氯霉素还可能导致视神经炎和共济失调，以及由于菌群失调而引起的维生素缺乏和二重感染等。
此外，消化道反应也可能出现，如恶心、呕吐、食欲缺乏、舌炎和口腔炎等。