Des effets secondaires (halos, photosensibilité, dégénérescence de la macula, etc.) ont été constatés chez certains patients. Ils apparaissent de manière plus ou moins transitoire, dans les jours suivant l'opération. Une étude américaine a évalué à 6% le nombre de patients atteints d'effets secondaires dans les six mois suivant l'opération. Chez d'autres patients, la myopie elle-même s'est rétablie. La Food and Drug Administration (FDA) a reçu 140 dossiers de patients déçus de l'opération de 1998 à 2006.
Les effets secondaires "directs", apparaissant pendant les heures suivant l'opération, sont : la sensation d'irritation, l'impression d'avoir un grain de sable dans l'œil, la perception d'un "voile"... Quelques heures plus tard, ou le lendemain, la vision atteint en général 80% du résultat final. Toutefois, pendant plusieurs semaines ou plusieurs mois, le patient peut ressentir les effets secondaires suivants, de manière plus ou moins transitoire : sécheresse oculaire, perte de contrastes, acuité réduite dans un environnement sombre accompagnée de halos visibles autour des sources lumineuses ou de zones fort contrastées, etc.
Des effets secondaires plus importants peuvent intervenir, comme le dédoublement d'image, ou encore une infection post-opératoire.
Bon nombre d'effets secondaires, ainsi que leur évolution dans le temps, sont conditionnés par les outils opératoires. Ainsi, le moyen le plus moderne de découper le capot qu'est le laser femtoseconde, réduit théoriquement la probabilité et l'intensité des gênes post-opératoires.
De même, des programmes de traitement personnalisés, bien que plus onéreux, trouvent leur intérêt dans la réduction de ces effets secondaires ou de leur durée, puisque l'ablation réalisée est optimisée en fonction de l'œil traité. On peut par exemple, choisir un traitement optimisé vis-à-vis des aberrations, ou encore un traitement "tissue saving", optimisant l'intervention pour minimiser l'épaisseur de l'ablation.
Enfin, l'amincissement de la cornée centrale engendré par la chirurgie de la myopie modifie la mesure de la tension oculaire qui sera alors sous-évaluée, proportionnellement à l'importance de l'amincissement cornéen. Cette donnée devra donc être prise en compte dans la surveillance, même lointaine, de la tension oculaire.