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De nombreux tests de génotoxixité ont été effectués aussi bien avec le diméthénamide-p que le mélange racémique. On n’a observé aucun signe de mutagénicité associé à la diméthénamide lors d’essais in vitro au moyen du test d’Ames sur la mutagénèse de bactéries. Les essais non planifiés de synthèse d’ADN avec des hépatocytes de rat ont donné un résultat positif équivoque et deux résultats négatifs. Une étude de clastogénicité effectuée in vitro sur des cellules d’ovaire de hamster chinois, un essai du micronoyau effectué in vivo sur des souris et un test de transformation des cellules embryonnaires de souris (Balb/3T3) ont donné des résultats négatifs. À la lumière des données présentées, on a jugé que la diméthénamide aussi bien que le diméthénamide-p n’était pas génotoxiques.

Aucune étude spéciale n'a été menée pour évaluer le potentiel du diméthénamide à induire des effets estrogéniques ou autres effets endocriniens. Cependant, aucune évidence de tels effets n'a été observée dans les études toxicologiques normales telles les études sur le développement et la reproduction et il n'y a pas de raison de suspecter une perturbation endocrinienne. Selon l'EFSA, l études existantes et les informations mécanistiques disponibles dans la base de données ToxCAST n'ont pas soulevé d'inquiétudes et n'ont pas indiqué d'interférence biologiquement pertinente du diméthénamide (mélange racémique) avec les voies des récepteurs androgènes, œstrogènes ou thyroïdiens, ce qui corrobore la conclusion selon laquelle le diméthénamide-P est peu susceptible d'avoir un mode d'action médié par le système endocrinien.

Dans l’étude relative aux effets de la diméthénamide sur la reproduction de deux générations, on a observé une diminution du poids corporel, du gain de poids corporel et de la consommation de nourriture à la dose la plus élevée administrée chez les parents. La progéniture a affiché une diminution de poids corporel et de gain de poids corporel durant la période de lactation à la dose la plus élevée administrée. Aucun signe de toxicité sur le plan de la reproduction n’a été décelé.

Les études de toxicité sur le plan du développement de la diméthénamide administrée par voie orale aux rats et aux lapins ou l’étude de la toxicité à cet égard de la diméthénamide-p administrée par voie orale aux rats n’indiquent aucune augmentation de la sensibilité des jeunes à ces produits. Tous les effets sur les fœtus et la progéniture ont été observés en présence d'une toxicité maternelle comparable (ou supérieure).

0,05 mg/kg p.c./jour pour tous les sous groupes de la population. La valeur de référence chronique a été établie à partir de la dose sans effet nocif observé (DSENO) de 5,1 mg/kg p.c./jour provenant de l’étude de cancérogénicité chez le rat. Elle est basée sur l’augmentation de l’hyperplasie de la glande parathyroïde chez les mâles et de l’hyperplasie du canal cholédoque chez les femelles, constatée à la dose minimale entraînant un effet nocif observé (DMNEO) de 36 mg/kg p.c./our.. Le facteur global d'évaluation appliqué est de 100.

0,05 mg/kg p.c./jour pour tous les sous groupes de la population. La valeur de référence chronique a été établie à partir de la dose sans effet nocif observé (DSENO) de 5,1 mg/kg p.c./jour provenant de l’étude de cancérogénicité chez le rat. Elle est basée,entre autres, sur la baisse de poids et de gain de poids corporel chez les deux sexes ainsi que sur les lésions hépatiques chez les mâles et femelles également.  Le facteur global d'évaluation appliqué est de 100.

0,07 mg/kg p.c./jour

Aucun effet neurotoxique n'a été observé dans l'étude de neurotoxicité subchronique chez les rats avec le diméthénamide-P jusqu'à la dose la plus élevée testée. Des signes cliniques, considérés comme agonaux (avant la mort) en raison de la mortalité élevée et/ou des effets observés aux mêmes doses, n'ont été observés qu'aux doses les plus élevées testées dans une étude de neurotoxicité aiguë chez le rat.