长效青霉素主要指苄星青霉素，其引起的主要不良反应是过敏。过敏反应可能发生在用药的任何时期，其中以皮疹多见，少见白细胞减少、间质性肾炎、哮喘发作和血清病型反应等。严重的过敏反应主要是过敏性休克，早期可有面色苍白、手足湿冷、烦躁不安感，后期出现神志淡漠、反应迟钝、神志不清甚至昏迷、口唇发绀、血压明显下降等症状，严重时还会发生全身皮肤黏膜明显发绀、血压测不出、代谢性酸中毒的情况，有致命风险。一旦发现青霉素的过敏，或在注射期间感到任何不适，要及时告知医生，需立马停药甚至急救。
除了过敏反应，苄星青霉素还可能导致二重感染的发生，即身体的敏感菌受药物抑制而杀灭，而一些不敏感菌如念珠菌，不受药物影响，获得更多的生存条件而大量生长繁殖，引起新的感染。此外，苄星青霉素可导致耐青霉素金葡菌的出现，使治疗用药难度增加。