Najczęściej zgłaszanymi działaniami niepożądanymi podczas leczenia testosteronu undekanonianem są trądzik i ból w miejscu wstrzyknięcia. Często: policytemia, zwiększony hematokryt, zwiększona liczba erytrocytów, zwiększone stężenie hemoglobiny, przyrost masy ciała, uderzenia gorąca, trądzik, zwiększone stężenie swoistego antygenu sterczowego, nieprawidłowy wynik badania gruczołu krokowego, łagodny rozrost gruczołu krokowego, różne reakcja w miejscu wstrzyknięcia (ból w miejscu wstrzyknięcia, uczucie dyskomfortu w miejscu wstrzyknięcia, świąd w miejscu wstrzyknięcia, rumień w miejscu wstrzyknięcia, krwiak w miejscu wstrzyknięcia, podrażnienie w miejscu wstrzyknięcia). Niezbyt często: reakcja nadwrażliwości, zwiększenie apetytu, zwiększone stężenie hemoglobiny glikozylowanej, hipercholesterolemia, zwiększone stężenie triglicerydów we krwi, zwiększone stężenie cholesterolu we krwi, depresja, zaburzenia emocjonalne, bezsenność, niepokój, agresja, drażliwość, ból głowy, migrena, drżenie, zaburzenia sercowo-naczyniowe, nadciśnienie tętnicze, zawroty głowy, zapalenie oskrzeli, zapalenie zatok, kaszel, duszność, chrapanie, dysfonia, biegunka, nudności, nieprawidłowe wyniki testów czynnościowych wątroby, zwiększona aktywność AspAT, łysienie, rumień, wysypka, świąd, suchość skóry, ból stawów, ból kończyny, zaburzenia mięśniowe, sztywność mięśni szkieletowych, podwyższona aktywność fosfokinazy kreatynowej, zmniejszenie ilości wydzielanego moczu, zatrzymanie moczu, zaburzenie czynności układu moczowego, oddawanie moczu w nocy, bolesne lub utrudnione oddawanie moczu, dysplazja gruczołu krokowego, stwardnienie gruczołu krokowego, zapalenie gruczołu krokowego, zaburzenie czynności gruczołu krokowego, zaburzenia libido, ból jąder, stwardnienie piersi, ból piersi, ginekomastia, zwiększone stężenie estradiolu, zwiększone stężenie testosteronu we krwi, uczucie zmęczenia, osłabienie, nadmierne pocenie się. Rzadko: mikrozatory płucne wywołane roztworem olejowym (częstość w oparciu o liczbę wstrzyknięć). Mikrozatory płuc wywołane roztworem olejowym mogą w rzadkich przypadkach prowadzić do wystąpienia takich objawów przedmiotowych i podmiotowych jak: kaszel, duszność, złe samopoczucie, nadmierne pocenie się, ból w klatce piersiowej, zawroty głowy, parestezje lub omdlenie. Reakcje te mogą pojawić się podczas wykonywania wstrzyknięcia lub bezpośrednio po nim i mają charakter odwracalny. Różne rodzaje reakcji w miejscu wstrzyknięcia: ból w miejscu wstrzyknięcia, uczucie dyskomfortu w miejscu wstrzyknięcia, świąd w miejscu wstrzyknięcia, rumień w miejscu wstrzyknięcia, krwiak w miejscu wstrzyknięcia, podrażnienie w miejscu wstrzyknięcia, reakcja w miejscu wstrzyknięcia. Podczas stosowania innych preparatrów zawierających testosteron, poza wyżej wymienionymi działaniami niepożądanymi odnotowano również: nerwowość, wrogość, bezdech senny, różne reakcje skórne, w tym łojotok, przyśpieszony porost włosów, zwiększenie częstości erekcji oraz bardzo rzadko żółtaczkę. Leczenie dużymi dawkami preparatów zawierających testosteron często odwracalnie zaburza lub zmniejsza spermatogenezę, w wyniku czego następuje zmniejszenie wielkości jąder; terapia zastępcza testosteronem w przypadku hipogonadyzmu może rzadko powodować długotrwałe, bolesne erekcje (priapizm). Duże dawki i długotrwałe stosowanie testosteronu sporadycznie prowadzi do zatrzymania wody w organizmie oraz wystąpienia obrzęków.