Levodopa har enkelte bivirkninger. Det er fordi man påvirker dopaminmengden i hele hjernen, ikke bare i striatum. Dopamin er nemlig svært utbredt i hele hjernen. Forstyrrelser av dopaminmengden i hypothalamus kan medføre bivirkninger som kvalme, mangel på appetitt og forstyrrelser av blodtrykksreguleringen. Søvnforstyrrelser og endring av stemningsleie kan forekomme. Psykoser kan også utløses.