氨基糖苷类抗生素的毒副作用主要表现在四个方面：
内服可能损害肠壁茸毛器官而影响肠道对脂肪、蛋白质、糖、铁等的吸收。亦可引起肠道菌群失调，发生厌氧菌或真菌的二重感染，动物中兔易发，忌用。皮肤粘膜感染时的局部应用易引起对该药的过敏反应和耐药菌的产生，宜慎用。
肾毒性主要损害近曲小管上皮细胞，出现蛋白尿、管型尿、红细胞，严重时出现肾功能减退，其损害程度与剂量大小即疗程长短成比例。庆大霉素的发生率较高。由于氨基糖苷类主要从尿中排除，为避免药物积聚，损害肾小管，应给患畜足量饮水。肾脏损害常使血药浓度增高，易诱发耳毒性症状。
耳毒性可表现为前庭功能失调即耳蜗神经损害。两者可同时发生，亦可出现其中的一种反应。但前者多见于链霉素、庆大霉素等，而后者多见于新霉素、卡那霉素、阿米卡星等。耳毒性的发生机制尚未完全阐明，多认为与内耳淋巴液中药物浓度持久升高，损害内耳柯蒂器的毛细胞有关。早期的变化可逆，超过一定程度则变化不可逆。猫对氨基糖苷类的前庭效应极为敏感。由于氨基糖苷类能透过胎盘，进入胎儿体内，故孕畜注射本类药物可能引起新生畜的听觉受损或产生肾毒性。对某些需有敏捷听觉的犬应慎用。
神经肌肉阻滞本类药物可抑制乙酰胆碱的释放，并与Ca离子络合，促进神经肌肉接头的阻滞作用。其症状为心肌抑制和呼吸衰竭，以新霉素、链霉素和卡那霉素较多发生。可静脉注射新斯的明和钙制剂对抗。
