På grunn av frigjøring av alfa-partikler, ble Thorotrast funnet å være ekstremt kreftfremkallende. Det er høy overdreven forekomst av forskjellige kreftformer hos pasienter som er blitt behandlet med Thorotrast. Kreftformene forekommer noen år (vanligvis etter injeksjon av Thorotrast. Risikoen for å utvikle leverkreft (eller gallegangskreft) hos tidligere Thorotrast-pasienter er målt til å være langt over 100 ganger risikoen for resten av befolkningen. Risikoen for leukemi ser ut til å være 20 ganger høyere hos pasienter med Thorotrast. Thorotrast-eksponering har også vært assosiert med utvikling av angiosarkom. Tyske pasienter utsatt for Thorotrast fikk median forventet levealder forkortet med 14 år sammenlignet med en lignende ikke-eksponert kontrollgruppe.