En øget bivirkningsincidens kan observeres, hvis niveauet i serum overstiger 2 ng/ ml.
Les concentrations sériques de fentanyl qui induisent un effet analgésique minimal chez les patients non traités antérieurement par des opioïdes fluctuent entre 0,3 et 1,5 ng/ ml; la fréquence des effets indésirables augmente lorsque les concentrations plasmatiques dépassent 2 ng/ ml.