Il tatuaggio è una procedura che non prevede anestesia, può causare un lieve sanguinamento e provocare dolore più o meno forte a seconda della parte del corpo coinvolta e della grandezza del tatuaggio. 
Le macchine per tatuaggio ad alimentazione elettrica perforano la pelle (causando una piccola lesione) ad  una velocità che può variare da 50 a 3.000 volte al minuto per introdurre piccole gocce di inchiostro nel derma. 
A causa di queste lesioni il pericolo di infezioni batteriche è elevato (con relativa comparsa delle malattie correlate) soprattutto se la strumentazione utilizzata non è stata pulita e sterilizzata. Le probabilità di contagio diminuiscono con l'impiego di strumenti usa-e-getta, o monouso. Tale considerazione è valida anche per i contenitori di inchiostro poiché l’uso ripetuto dello stesso flacone può causare contaminazione batterica e fungina.
Altre sorgenti d'infezione possono essere i microrganismi provenienti dalla cute della persona che riceve il tatuaggio o dal tatuatore.
I disturbi (sintomi) correlati all'infezione includono:

gonfiore e rossore della pelle nell'area tatuata
sviluppo di calore e, in alcuni casi, anche dolore

In genere, si risolvono senza lasciare alterazioni della cute; in alcuni casi possono manifestarsi altri sintomi quali, ad esempio, mal di testa e febbre.
Gli effetti dipendono ovviamente dai batteri e microrganismi che hanno causato l’infezione, alcuni possono causare malattie cardiache e renali.
In caso di strumenti non sterilizzati dopo ogni uso e contaminati con sangue infetto, si rischia anche di ammalarsi di tetano, di epatite B e C o di contrarre il virus responsabile dell’AIDS (HIV).
La sicurezza relativa alle sostanze chimiche potenzialmente contenute negli inchiostri è regolamentata dalla Risoluzione ResAP del 2008 che fornisce una lista di sostanze il cui uso è vietato nella formulazione dei tatuaggi e del trucco permanente; non è mai ammesso l’uso di sostanze con proprietà cancerogene, mutagene o tossiche per la riproduzione (i cosiddetti CMR). Alcuni inchiostri però, in particolare quelli acquistati attraverso rivenditori non ufficiali, possono contenere come componenti dei coloranti sostanze chimiche non ammesse, tossiche o cancerogene (ad esempio, ammine aromatiche). Esse possono causare effetti sulla salute che si manifestano a lungo termine. Inoltre, possono essere presenti alcuni metalli, sotto forma di impurezze (piombo, cromo, mercurio), in quantità superiori rispetto a quanto indicato nella Risoluzione. Tra questi, il nichel dovrebbe essere contenuto ai livelli più bassi possibili poiché determina frequentemente allergie nella popolazione. 
I tatuaggi possono causare anche:

sensibilizzazione e reazioni allergiche, le sostanze utilizzate dai tatuatori (pigmenti o metalli), possono provocare una sensibilizzazione allergica dell'organismo con effetti a breve o a lungo termine. Le reazioni allergiche possono manifestarsi con eruzioni cutanee e prurito, anche ad anni di distanza, dovute ad alcuni coloranti (specialmente rosso, verde, giallo)
reazioni infiammatorie, rigonfiamenti o ispessimenti della pelle (cheloidi) o del tessuto sottostante
lesioni di nervi, con conseguente alterazione della sensibilità o della motricità locale

Nell'eventualità che si verifichi uno dei casi sopra descritti, è necessario rivolgersi ad un dermatologo o al proprio medico di famiglia; il tatuatore non ha le competenze sanitarie necessarie per consigliare cure.
Inoltre, anche se raramente, i tatuaggi o il trucco permanente possono causare gonfiori o bruciature durante indagini eseguite con la risonanza magnetica e, in alcuni casi, i pigmenti a base metallica possono invalidare le immagini di esami come i raggi X e la risonanza magnetica.