偶见出汗、思睡、头晕、恶心、呕吐、纳差及排尿困难为多见。个别病例有皮疹、心悸、体位性低血压等，在疲劳时更易产生。

盐酸曲马多为中枢性止痛药，其作用机制目前尚不十分明确。动物试验结果提示，至少存在两种互补的作用机制，即曲马多及其代谢产物M1与μ-阿片受体结合，微弱地阻断去甲肾上腺素和5-羟 色胺的再摄取。曲马多本身与阿片受体亲和力较低，其去甲基代谢产物M1与阿片受体有较高的亲和力。在动物模型中，M1的镇痛作用为曲马多的6倍，M1与μ-阿片受体的结合比曲马多的强200倍。在多个动物试验中，曲马多的镇痛作用仅部分被阿片受体拮抗剂纳洛酮所阻断。曲马多和M1的镇痛作用与其在人体内的血浆浓度呈正比。与其他一些阿片类镇痛药相同的是，曲马多在体外还可以抑制去甲肾上腺素和5-羟色胺的再摄取。上述两种机制也可能单独发挥出镇痛作用。