CAR-T免疫治疗的常见副作用就是细胞因子释放综合征，也叫做细胞因子风暴。细胞因子释放综合征（CRS）的特征性表现为发热、缺氧、低血压，多器官衰竭或噬血细胞性淋巴组织细胞增多症较少发生。CAR-T细胞与靶抗原结合后，T细胞活化促进细胞因子释放，介导CRS症状。CRS通常于给药第一周内发生，在1-2周达到峰值，但可能因产品而不同。
在ZUMA-1、JULIET和TRANSCEND试验中，axi-cel、tisagenlecleucel和JCAR017发生CRS的中位时间分别为2天、3天和5天。CRS分级主要基于Lee等提出的标准，治疗措施因严重程度而异，包括对积极对症支持治疗、ICU护理、抗IL-6治疗（如tocilizumab）和/或全身性皮质类固醇激素治疗。但是，与国家癌症研究所不良事件常用术语标准（NCI CTCAE）量表的评分相比，依据该标准评估的事件严重程度通常较高。由于尚无统一评分标准以及应用皮质类固醇激素、抗IL-6剂的时间及方式各不相同，进行交叉试验以确定不同产品中潜在的临床差异极具挑战性。
神经毒性（NT），也称为CAR-T细胞相关性脑病综合征，发生机制尚不明确。相关假说包括通过血脑屏障（BBB）扩散炎性细胞因子、T细胞直接产生中枢神经系统毒性以及BBB的内皮功能障碍等，症状可轻微（嗜睡、混乱）可严重（失语、脑病、癫痫发作、脑水肿）。治疗措施因严重程度（NCI CTCAE标准分级）而异，主要包括支持治疗、抗癫痫治疗、大剂量皮质类固醇、ICU监护以及对癫痫持续状态和脑水肿的特异性干预。NT的严重程度也可能因产品而异，据报道，ZUMA-1的3级NT发生率为31％，tisagenlecleucel为12％，JCAR017为7％。
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