1.血小板減少：是血液灌流最典型的并發癥，其程度與吸附劑材料有關，血小板下降在灌流開始后0.5～1.0 h最顯著，減少可達40%～50%，此后漸回升，灌流2~3h結束后，血小板的下降一般在10%～30%，個別患者可出現血小板缺乏。
2.血液灌流對其他血液有形成分、凝血因子也有影響，可發生凝血功能紊亂，需注意與此相關的出血傾向。血液灌流還會導致少量血液丟失，長期血液灌流的患者有可能加重或誘發貧血。
3.低血壓、心功能不全：由于血容量波動可導致低血壓、心功能不全等。
4.其他：血液灌流能夠吸附氨基酸，尤以對芳香族氨基酸吸附量最大，對甲狀腺激素T3、T4，生長激素及胰島素等激素也有吸附作用，如長期使用應提高警惕，及時補充或糾正。由吸附材料引起的其他不良反應因灌流器洗滌不良、殘存醛以及氣泡過多，可引起溶血、頭痛，甚至空氣栓塞等。