Tác dụng của thuốc là làm tăng sự bài tiết natri clorid và nước. Sau khi uống, clorothiazid hấp thu tương đối nhanh. Thức ăn làm tăng khả dụng sinh học của thuốc. Tác dụng hạ huyết áp của clorothiazid có thể có sau 3 – 4 ngày điều trị, tuy có thể đến 3 – 4 tuần mới có tác dụng tối ưu. Tác dụng kéo dài một tuần, sau khi ngừng dùng thuốc.
Tất cả những người bệnh dùng clorothiazid phải được theo dõi định kỳ chất điện giải trong huyết thanh và nước tiểu (Na, Cl, K, Ca, Mg), nhất là người dùng corticosteroid, ACTH, digitalis, quinidin.
Ðã có nhiều báo cáo chứng minh rằng, các thuốc lợi tiểu thiazid và các thuốc giống thiazid qua nhau thai vào thai nhi, gây ra rối loạn điện giải, giảm tiểu cầu và chứng vàng da ở trẻ sơ sinh. Trong 3 tháng cuối của thai kỳ, cần tránh các thuốc này. Clorothiazid có thể vào được sữa mẹ với lượng có thể gây hại cho trẻ. Vì vậy, phải cân nhắc giữa việc không dùng thuốc hoặc ngừng cho con bú, tùy theo mức độ cần thiết của thuốc đối với người mẹ.
Tác dụng phụ thường gặp nhất khi dùng thuốc này là toàn thân mệt mỏi, hoa mắt, chóng mặt, nhức đầu; làm giảm kali máu. Ngoài ra một số trường hợp còn gặp hạ huyết áp tư thế, loạn nhịp tim; Chán ăn, buồn nôn, nôn, táo bón, tiêu chảy, co thắt ruột…