Vinorelbin způsobil poškození chromozomů, ale při Amesově testu nebyl mutagenní.
Předpokládá se, že vinorelbin může u člověka vyvolat mutagenní účinky (indukce aneuploidie a polyploidie).
V reprodukčních studiích na zvířatech byl vinorelbin teratogenní a působil letálně na embrya i fetus.
U psů, kteří dostávali vinorelbin v maximální tolerované dávce, nebyly zjištěny žádné hemodynamické účinky. Byly zjištěny pouze slabší, nevýznamné poruchy repolarizace jako u jiných testovaných vinka alkaloidů. U primátů, kteří dostávali opakované dávky vinorelbinu po dobu 39 týdnů, nebyl pozorován žádný účinek na kardiovaskulární systém.