全脑放疗通过临床上证实，确实能够给患者带来生存获益，尤其是对于脑多发转移的患者。但全脑放疗也会带来副作用，如患者出现明显的脑水肿、颅高压症状，表现为头痛、呕吐、水肿以及烦躁、淡漠、迟钝、嗜睡，甚至有些患者出现昏迷，眼底检查可以出现视乳头水肿、静脉扩张以及出血、血压升高伴发脑疝等。对于全脑放疗，一定要严格掌握适应症，出现相关副作用，需要及时给予对症处理，临床上多见的如脑水肿，大概发生在照射以后的24小时或1周内，少数可以发生在照射以后的数个月或更长时间，临床上可以考虑给予降颅压、利尿、激素对症支持处理，同时也患者要注意卧床休 息，保持良好心态。
全脑放疗的反应主要是放射性脑病，临床上是比较严重的远期反应，可以发生在照射以后的几个月，甚至数年，通常生存期越长，反应可能会表现出来。早期可能有嗜睡，学习、记忆力功能下降，或部分患者可以出现烦躁、不自主哭闹等精神症状，晚期可以表现出认知功能减退，所以全脑剂量总体不是很高，在临床上比较少见放射性脑坏死或严重神经功能障，但有时如果出现额叶和颞叶受损时，也会表现出定时、定向障碍，甚至有些患者出现智力下降、痴呆或癫痫发作等，个别可能会出现偏瘫、失语、失认等症状。