Среди известных побочных реакций вакцин необходимо выделить следующие: фармакологические эффекты, поствакцинальные инфекции, аллергические и аутоиммунные реакции, канцерогенный эффект, иммуномодулирующее и иммуносупрессивное действие, индукция непротективного иммунитета, психогенный эффект. 
Фармакологические эффекты вакцин. Некоторые вакцины, введенные человеку, могут вызвать значительные изменения не только в иммунной системе, но и в эндокринной, нервной, сердечно-сосудистой и др. Отмечено, что вакцины могут вызвать функциональные изменения со стороны сердца, легких, почек и других органов человеческого организма. Так, реактогенность вакцины АКДС обусловлена, прежде всего, коклюшным токсином и липополисахаридом.
Эти субстанции ответственны за развитие лихорадки, судорог, энцефалопатии, которые развиваются у некоторых пациентов после вакцинации.
Вакцины индуцируют образование различных медиаторов иммунной системы, некоторые из которых имеют фармакологическое действие. Например, интерфероны - причина лихорадки, гранулоцитопении, а ИЛ-1β - один из воспалительных медиаторов, который может запускать каскад воспаления в организме вакцинированного человека.
Поствакцинальные инфекции. Их возникновение возможно лишь при введении живых вакцин. Так, локальный лимфаденит, остеомиелит и сепсис, возникающие после инъекции БЦЖ, - это примеры подобного действия. Другой пример - вакцин-ассоциированный полиомиелит после введения вакцины Себина, который развивается у иммунодефицитных вакцинированных людей, а иногда - и у здоровых лиц, контактировавших с ними.
Канцерогенный эффект. Присутствие в малых концентрациях гетерологической ДНК в препаратах вакцин (особенно генно-инженерных препаратов) довольно опасно, т.к. эти молекулы могут индуцировать устранение состояния супрессии некоторых онкогенов или обусловить активацию протоонкогенов, что обычно наблюдается после интеграции чужеродных ДНК в клеточный геном. Поэтому, согласно требованиям ВОЗ, содержание гетерологической ДНК в вакцинах должно быть меньше 100 пкг/доза.
Индукция антител к непротективным антигенам, содержащимся в вакцинах. Иммунная система может продуцировать «бесполезные антитела» в ответ на введение мультикомпонентной вакцины, хотя главный защитный эффект, требуемый при вакцинации против данного микроорганизма, должен быть опосредован клеточными иммунными механизмами.
Аллергические осложнения. Вакцины содержат различные субстанции, способные вызывать аллергические проявления у предрасположенных лиц. Так, фракции столбнячного токсоида различаются друг от друга по способности индуцировать как атопию, так и клеточные иммунопатологические реакции. Большинство вакцин содержат добавки, например, гетерологические протеины (овальбумин, бычий сывороточный альбумин и др.), ростовые факторы (молекулы ДНК), стабилизаторы (формальдегид, фенол и др.), адсорбенты (гидроксид алюминия и др.), антибиотики (канамицин, неомицин, гентамицин и др.). Все эти субстанции могут быть причиной как истинной аллергии, так и псевдоаллергии.
Некоторые вакцины стимулируют синтез IgE, опосредуя тем самым развитие атопических реакций. Описано, что вакцина АКДС в ряде случаев способствует развитию IgE-зависимых иммунопатологических реакций на пыльцу растений, домашнюю пыль и некоторые другие аллергены. Возможно, за этот эффект ответственны микроорганизмы B. pertussis и коклюшный токсин.
Некоторые вирусы, например, вирус гриппа А, увеличивают выделение гистамина из тучных клеток при попадании специфических аллергенов (пыльца растений, домашняя пыль, перхоть животных и др.) у пациентов с атопическим дерматитом. Кроме того, этот феномен может провоцировать обострение бронхиальной астмы.
Гидроокись алюминия - наиболее часто используемый адсорбент, входящий в состав разнообразных вакцин. Это вещество может стать депо для антигенов и усилить адъювантный эффект иммунопрофилактического препарата. С другой стороны, гидроокись алюминия может быть причиной развития аллергических и аутоиммунных реакций.
Назначение антигистаминных препаратов для профилактики аллергических реакций после вакцинации не может быть рекомендовано для использования в широкой клинической практике, так как антигистаминные средства угнетают иммунный ответ, что зачастую нивелирует вакцинирующий эффект иммунопрофилактического препарата.
Иммуномодулирующий эффект вакцин. Многие виды бактерий (M. tuberculosis, B. pertussis и др.) и отдельные бактериальные компоненты (пептидогликаны, липополисахариды, протеин А и др.) обладают выраженной иммуномодулирующей активностью. Например, возбудители коклюша существенно усиливают активность макрофагов, Т-хелперов, цитотоксических Т-клеток и снижают активность регуляторных Т-лимфоцитов. Важно отметить, что в некоторых случаях такая иммуномодуляция играет решающую роль в формировании поствакцинального иммунитета. Кроме того, клеточные реакции врождённого иммунитета, активированные вакциной, зачастую являются результатом не только прямого эффекта микробных продуктов, но и могут быть индуцированы разнообразными медиаторами, выделяемыми лимфоцитами или макрофагами под влиянием микробных антигенов, содержащихся в вакцинах.
Новым достижением в изучении разнообразных эффектов вакцин явилось обнаружение различных типов цитокинов в этих препаратах. Многие цитокины (ИЛ-1β, ИЛ-6, гранулоцитарный колониестимулирующий фактор, гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор) могут содержаться в вакцинах против полиомиелита, краснухи, бешенства, кори, эпидемического паротита. Цитокины как биологические субстанции действуют в малых концентрациях и могут быть причиной ряда осложнений вакцинации, например, гипертермического синдрома и эпилепсии.
Индукция аутоиммунных реакций. Установлено, что коклюшная вакцина оказывает поликлональный стимулирующий эффект на В-лимфоциты, тем самым индуцируя формирование аутоантител и специфических клонов лимфоцитов, направленных против структур собственного организма.
Другой возможной причиной поствакцинального развития аутоиммунных расстройств является феномен молекулярной мимикрии между антигенами вакцины и компонентами собственного организма. Например, подобие по структуре между полисахаридом менингококка В, входящего в состав вакцинного препарата, и гликопротеина клеточных мембран человеческого организма, может вызвать срыв иммунной толерантности к указанным аутоантигенам.
Индукция иммунодефицита. Угнетение иммунного ответа может зависеть от условий введения вакцины (время введения, дозы и т.д.). Этот неблагоприятный эффект обусловлен способностью микробных антигенов активировать супрессорные механизмы, вызывая выделение разнообразных угнетающих иммунный ответ факторов из различных клеток, например, секрецию простагландина Е2 из макрофагов.
Вакцинация может ингибировать механизмы врождённого иммунитета к инфекционным агентам, что приводит к возникновению интеркуррентных инфекций, реактивации латентных вирусных агентов и/или обострению хронических очагов инфекций.
Психогенный эффект вакцинации. Психоэмоциональные особенности личности пациента могут усиливать местные и системные реакции, вызываемые вакцинами. Некоторые авторы рекомендуют применять сибазон или феназепам перед вакцинацией, чтобы предотвратить развитие негативных реакций в течение поствакцинального периода. Однако иммуносупрессивные эффекты транквилизаторов могут нивелировать вакцинирующий эффект, поэтому такая практика не должна рекомендоваться для широкого клинического применения.
Знание механизмов нежелательных реакций иммунизации позволяет врачу разрабатывать индивидуальные графики вакцинации с учетом особенностей иммунной системы пациента, а также качества вакцины. Существующие сегодня официальные противопоказания к проведению вакцинации слишком узки и не позволяют учитывать индивидуальные особенности иммунореактивности пациентов.