La désérialisation pose également un certain nombre de problèmes comme la réanimation d'objet non mutable. Les objets ne peuvent pas être utilisés pendant la désérialisation
La désérialisation pose aussi des problèmes de sûreté du typage.
La désérialisation nécessite l'interprétation de données qui peuvent venir d'une source qui est hors de contrôle. La sérialisation peut aussi entraîner l'exposition de données privées.
C'est une problématique qui est assez commune et que l'on retrouve par exemple quand on cherche à mettre en œuvre un clonage ou un ramasse-miettes.
Des algorithmes plus ou moins performants peuvent être choisis suivant les a priori que l'on peut faire sur la topologie du graphe :
Dans le cas général il est nécessaire de mémoriser les objets parcourus pour détecter les cycles.
Ce n'est pas une bonne idée d'utiliser les objets eux-mêmes pour pointer leur statut visité:
Il est préférable d'utiliser une table de hashage (adresse de l'objet, compteur) qui sera par ailleurs utilisée pour mettre en œuvre la mutation de pointeur. Il faut alors veiller à retenir chaque objet pour éviter les collisions d'adresses avec de nouveaux objets.
Les langages qui supportent l'introspection peuvent fournir un mécanisme de sérialisation par défaut.
La sérialisation est un mécanisme de codage atomique : il n'est pas destiné à permettre d'accéder à un fragment des données sans avoir tout décodé.
Il existe des mécanismes comme NSKeyedArchiver de la bibliothèque Cocoa qui permet une réanimation partielle des objets. Il se rapprochent des systèmes de base de données.
Il est souvent nécessaire de garantir une compatibilité ascendante ou descendante, c’est-à-dire la possibilité de relire ses données avec une nouvelle version du logiciel ou de permettre à une ancienne version du logiciel de lire des données créées à partir d'une version plus récente. Cela nécessite d'une part un mode de versionnage qui permet de connaître les versions compatibles et un moyen pour les versions les plus anciennes d'ignorer les données qu'elle ne savent pas interpréter.