Pemetrexed, cho dù dùng đơn độc hoặc kết hợp với cisplatin, đều có những tác dụng không mong muốn:[13]

• Giảm tế bào máu được xác định bằng công thức máu. 
• Tinh thần mệt mỏi và buồn ngủ. Mệt mỏi có thể được hạn chế bằng Provigil.[14]
• Buồn nôn và nôn, dự phòng bằng thuốc chống nôn.
• Tiêu chảy
• Viêm niêm mạc  miệng (loét miệng, họng hoặc môi). Loét miệng có thể được giảm nhẹ bằng vệ sinh răng miệng đúng cách, bao gồm cả súc miệng với nước muối sau khi ăn hay uống.[15]
• Mất cảm giác ngon miệng
• Phát ban. steroid được kê bởi bác sĩ vào trước và ngày hôm sau truyền hóa chất giúp tránh phát ban.
• Táo bón