Suntikan demam kuning memiliki efek samping yang mirip dengan vaksin lain. Kebanyakan orang dengan efek samping hanya mengalami ketidaknyamanan ringan: tempat suntikan bisa menjadi sakit, memar, dan bengkak; mungkin juga ada demam ringan yang disertai dengan rasa sakit dan kedinginan. Beberapa orang yang memiliki gejala parah mungkin mengalami kesulitan bernapas, perubahan perilaku, kejang, demam tinggi, detak jantung tidak teratur, gatal-gatal, dan gejala lain yang memerlukan perawatan medis segera. Efek samping dari suntikan demam kuning biasanya terjadi dalam satu jam pertama setelah suntikan diberikan, tetapi mereka juga dapat berkembang dalam waktu 30 hari setelah suntikan.
Praktisi medis mengamati lebih hati-hati untuk efek samping pada orang yang belum pernah mendapat suntikan demam kuning. Tanpa riwayat vaksinasi, tidak mungkin mengetahui bagaimana reaksi seseorang. Mereka yang telah disuntik dan tidak mengalami efek samping sangat kecil kemungkinannya untuk mengalami efek samping dengan suntikan berulang.
Banyak orang hanya mengalami efek ringan setelah suntikan demam kuning, seperti rasa sakit atau kaku di tempat suntikan. Seseorang yang sakit ringan mungkin juga mengalami kemerahan, memar, dan mungkin bengkak di tempat suntikan. Demam ringan dan berumur pendek juga dapat terjadi. Untuk gejala seperti itu, perawatan medis seringkali tidak diperlukan; gejala harus hilang seiring waktu. Jika diinginkan, mereka dapat mengambil obat yang dijual bebas untuk membantu meringankan demam dan nyeri.
Mereka yang mengalami gejala parah harus segera mencari perawatan medis. Efek samping yang parah dari suntikan demam kuning umumnya karena reaksi alergi dan bisa mematikan. Biasanya, mereka yang mengalami reaksi seperti itu alergi terhadap ayam, telur, atau gelatin—semua bahan umum dalam vaksinasi.
Mereka yang memiliki alergi seperti itu dianjurkan untuk menghindari perjalanan ke bagian Afrika dan Amerika Selatan, di mana virus demam kuning biasa terjadi. Jika seseorang dengan alergi telur atau ayam harus melakukan perjalanan ke daerah tersebut, dokter mungkin masih merekomendasikan vaksin demam kuning jika tertular virus diyakini lebih mengancam jiwa daripada reaksi alergi dari suntikan. Dokter dapat memberikan vaksinasi dalam dosis yang lebih kecil dengan harapan dapat memicu reaksi alergi yang tidak terlalu parah.
Demografi tertentu lebih mungkin menderita efek samping yang parah dari suntikan demam kuning daripada yang lain. Seperti disebutkan, mereka yang alergi unggas berisiko. Wanita hamil juga disarankan untuk tidak mendapatkan vaksin, karena dapat membahayakan bayi yang belum lahir. Mereka yang memiliki sistem kekebalan yang lemah dan yang telah mengalami kegagalan organ akibat penyakit serius mungkin juga disarankan untuk tidak melakukan injeksi. Anak-anak di bawah usia sembilan bulan, dan terutama mereka yang lebih muda dari enam bulan, dianggap sangat rentan terhadap efek samping negatif.