thumb|Skutek zażywania talidomidu przez kobiety w ciąży: malformacje kończyn u dziecka. thumb|Sztuczne kończyny wyprodukowane w latach 60. dla dzieci poszkodowanych przez talidomid Pod koniec roku 1960 udowodniono, że talidomid ma silne działanie teratogenne (czyli powoduje uszkodzenia płodu). Było ono szczególnie duże podczas pierwszych 50 dni ciąży. Zanim wykryto ten aspekt jego działania, ofiarami tego specyfiku zostało około 15 tysięcy ludzkich płodów, z czego 12 tysięcy zostało donoszone i urodzone jako dzieci z głębokimi wadami rozwojowymi. Spośród owych 12 tysięcy dzieci około 4 tysięcy zmarło przed ukończeniem pierwszego roku życia. Większość z ocalałych osób żyje do dzisiaj, chociaż prawie wszyscy cierpią z powodu ciężkich deformacji ciała, między innymi braku kończyn (fokomelia lub amelia) i nienaturalnych proporcji ciała.
Po tych odkryciach talidomid usunięto z listy leków, a jego produkcję wstrzymano. Ustalono, który z enancjomerów ma działanie teratogenne, oraz opracowano syntezę asymetryczną prowadzącą do otrzymania tylko enancjomeru o działaniu leczniczym – niemniej jednak w organizmach żywych związek ten ulega stopniowej racemizacji, zatem nawet podanie czystego enancjomeru o działaniu leczniczym nie jest do końca bezpieczne.