Fluoroquinolones thường được dung nạp tốt với hầu hết các tác dụng phụ là nhẹ, còn tác dụng phụ nghiêm trọng hiếm khi xảy ra.[2][3] Một số tác dụng phụ nghiêm trọng xảy ra phổ biến hơn với fluoroquinolone so với các nhóm thuốc kháng sinh khác bao gồm CNS và nhiễm độc gân.[4][5] Các quinolone hiện được bán trên thị trường có hồ sơ an toàn tương tự như các loại thuốc chống vi khuẩn khác.[4]

Các biến cố nghiêm trọng có thể xảy ra với điều trị hoặc quá liều cấp tính. Ở liều điều trị, chúng bao gồm: độc tính hệ thần kinh trung ương, độc tính tim mạch, độc tính gân/khớp và hiếm khi nhiễm độc gan.[6] Các sự kiện có thể xảy ra trong quá liều cấp tính là rất hiếm và bao gồm: suy thận và co giật.[6] Trẻ em và người già có nguy cơ cao hơn.[2][5] Tổn thương gân có thể biểu hiện trong, cũng như đến một năm sau khi điều trị bằng fluoroquinolone.[7]

FDA đã ra lệnh cảnh báo hộp đen đối với tất cả các fluoroquinolones khuyên người tiêu dùng về tác dụng độc hại có thể có của fluoroquinolones đối với gân.[8]

Vào ngày 15 tháng 8 năm 2013, FDA đã ban hành Thông báo an toàn nơi họ mô tả rằng họ đang yêu cầu hướng dẫn thuốc và nhãn thuốc cho tất cả các fluoroquinolone được cập nhật và mô tả rõ hơn về nguy cơ mắc bệnh thần kinh ngoại biên.[9] Bệnh lý thần kinh ngoại biên có thể xảy ra rất nhanh và có thể không hồi phục. Cảnh báo này áp dụng cho fluoroquinolones uống và tiêm, nhưng không áp dụng với fluoroquinolones uống tại chỗ.