Dua jenis reaksi samping yang umumnya terjadi adalah [[reaksi eleminasi]] dan [[reaksi penata ulang|penata ulang karbokation]]. Jika reaksi ini dilakukan dalam keadaan hangat atau panas (yang mana meningkatkan entropi), [[Reaksi E1|Reaksi eleminasi E1]] akan mendominasi, mengakibatkan pembentukan [[alkena]]. Bahkan jika reaksi dilakukan dalam temperatur yang rendah, alkena dalam jumlah kecil juga bisa terbentuk. Usaha untuk melakukan reaksi S<sub>N</sub>1 dengan menggunakan nukleofil kuat yang bersifat basa seperti ion [[hidroksida]] atau [[metoksida]] juga akan mengakibatkan terbentuknya alkena via [[Reaksi E2|reaksi eliminasi E2]], terlebih lagi apabila reaksi ini dipanaskan. Selain itu, jika zat antara karbokation dapat ditata ulang menjadi karbokation yang lebih stabil, ia akan memberikan hasil reaksi yang berasal dari karbokation yang lebih stabil daripada hasil reaksi substitusi sederhana.
