Durch das Cytarabin hervorgerufene Nebenwirkungen sind abhängig von der Dosierung, der Anwendungsart und der Therapiedauer. Die häufigste Nebenwirkung ist die Unterdrückung des Knochenmarks, die zur Abnahme der Blutzellen führt. Durch den Abfall der weißen Blutzellen steigt die Gefahr von Infektionen. Die Verminderung der Blutplättchen führt zu einem erhöhten Blutungsrisiko.
Häufig tritt auch das sog. Cytarabin-Syndrom auf. Dieses ist gekennzeichnet durch Fieber, Muskel- und Knochenschmerzen, gelegentlich Brustschmerzen, knotig-flächigem Ausschlag, Bindehautentzündung und Unwohlsein. Die Symptome treten gewöhnlich 6 -12 nach Cytarabin-Gabe auf und können durch die Gabe von Glukokortikoiden (Kortison) vorgebeugt werden.
Im Bereich der Hochdosis-Therapie kann es zu Störungen im zentralen Nervensystem (ZNS) kommen. Bei kumulativen Gesamtdosen unter 36g/m² sind diese jedoch selten und gehen in den meisten Fällen nach Abschluss der Therapie zurück.
Im Bereich der Augen kommt es häufig zu Bindehautentzündungen, Hornhautentzündung, Lichtempfindlichkeit, Augenbrennen, starkem Tränenfluss und Sehbeschwerden. Diese Beschwerden können durch die regelmäßige Gabe von kortisonhaltigen Augentropfen während der Therapie mit hochdosiertem Cytarabin vermieden werden.
Während einer Cytarabin-Behandlung muss man häufig mit Schleimhautentzündungen (Mukositis) und/oder Schleimhautgeschwüren (im Mund-/Afterbereich) rechnen, vor allem bei der Hochdosisbehandlung. Es kann zu schwerem Durchfall mit entsprechendem Nährstoffverlust (Kalium- und Eiweißverlust) kommen, ebenso zu Übelkeit und Erbrechen (besonders nach schneller intravenöser Injektion) sowie zu Schluckstörungen.