Mogą one być wyrazem odczynu alergicznego na lek, lub też wyrazem działania pochodnych sulfonylomocznika w tkankach. Najczęstszym objawem niepożądanym są skórne reakcje alergiczne, takie jak: świąd skóry, wysypka, rumień wielopostaciowy, zespół Stevensa-Johnsona, erytrodermia, złuszczające zapalenie skóry, rumień z małopłytkowością i bez niej. W razie uogólnionej reakcji alergicznej może nastąpić zgon. Częstość występowania reakcji skórnych podczas stosowania większości pochodnych sulfonylomocznika nie przekracza 0,5%, przy podawaniu acetoheksamidu i glimidyny wynosi około 1%, a podczas przyjmowania chlorpropamidu dochodzi do 1,5%. Ponieważ często występuje nadwrażliwość krzyżowa między różnymi lekami z grupy sulfonylomocznika, możliwości alternatywnego stosowania innych pochodnych z tej grupy są niewielkie. Uszkodzenie szpiku, przejawiające się agranulocytozą, małopłytkowością i niedokrwistością aplastyczną, jest powikłaniem bardzo groźnym, ale rzadkim, spotykanym najczęściej podczas stosowania karbutamidu. Innym rzadkim odczynem alergicznym jest żółtaczka cholestatyczna, którą najczęściej obserwuje się podczas stosowania karbutamidu i chlorpropamidu. Doniesiono też o sporadycznych przypadkach nadwrażliwości na światło, połączonej niekiedy z porfirynurią. Spośród innych bezpośrednich objawów niepożądanych należy wymienić niebezpieczeństwo zatrucia wodnego w czasie przyjmowania chlorpropamidu. Jest ono następstwem antydiuretycznego działania tego leku, obejmującego prawdopodobnie wzrost wydzielania ADH i wzmożenie działania ADH na cewki nerkowe, Słaby wpływ tyreostatyczny niektórych pochodnych sulfonylomocznika nie ma znaczenia praktycznego.