氨茶堿不良反應主要有惡心、嘔吐等胃腸道反應，頭痛、煩躁不安等神經係統反應，以及心悸、心律失常等心血管係統反應。
氨茶堿呈較強的堿性，局部刺激作用強，口服後可出現惡心、嘔吐、胃部不適及食欲不振等胃腸道反應。若患者存在消化道潰瘍，長期口服氨茶堿還有可能引起消化道出血。
建議在飯後服用氨茶堿，或與氫氧化鋁同服或服用氨茶堿腸溶片，以減輕本品的局部刺激作用。如果已出現脫水、發熱或大便含血的症狀，應立即就醫。
應用氨茶堿還可能出現頭痛、煩躁不安、易激動、失眠、肌肉震顫等神經係統反應，劑量過大還會出現譫妄、驚厥。可用鎮靜藥（如地西泮等）對抗，情況嚴重者應停用藥物並到醫院就診。
氨茶堿能鬆弛呼吸道平滑肌，舒張支氣管；同時還可以增強心排出量，有一定的強心作用。氨茶堿靜脈滴注過快或濃度過高可強烈興奮心髒，引起心悸、心律失常甚至血壓下降。因此，建議稀釋後緩慢注射。