Haarfärbemittel können bei einem kleinen Prozentsatz der Benutzer leichte bis schwere allergische Reaktionen auslösen. Sie können bei längerer und häufiger Anwendung auch zu trockenem, sprödem Haar und Haarbruch führen. Laut der American Cancer Society sind die Beweise für einen Zusammenhang zwischen der Verwendung von Haarfärbemitteln und Krebs begrenzt und widersprüchlich. Seit 2014 gilt der persönliche Gebrauch von semi-permanenten und permanenten Haarfärbemitteln nicht als bekannter Risikofaktor für Krebs.
Professionelle Friseure können jedoch Anlass zur Sorge geben. Laut der American Cancer Society haben zahlreiche Studien gezeigt, dass die Exposition gegenüber Haarfärbemitteln am Arbeitsplatz zu einem leicht erhöhten Risiko für Blasenkrebs führen kann. Diese Ergebnisse haben die Internationale Agentur für Krebsforschung dazu veranlasst, die berufliche Exposition gegenüber Haarfärbemitteln als wahrscheinlichen Risikofaktor für Krebs zu identifizieren.
Eine weitere potenziell schwerwiegende, aber seltene Nebenwirkung ist eine allergische Reaktion auf die Chemikalie Paraphenylendiamin, eine häufige Zutat in handelsüblichen Haarfärbemitteln. Diese Allergie betrifft etwa einen von 250.000 Menschen, und diejenigen mit einer Vorgeschichte von Allergien sollten bei der Verwendung eines chemischen Farbstoffs besonders vorsichtig sein. Eine allergische Reaktion auf Haarfärbemittel kann sich als juckender, roter Ausschlag um Gesicht und Hals und seltener als Ausschlag auf der Kopfhaut und extreme Schwellung des Gesichts äußern. Die Allergie kann sich im Laufe der Zeit verschlimmern, was zu Blasen, Nesselsucht und Atembeschwerden führen kann, und eine fortgesetzte Anwendung kann tödlich sein.