Die schwerwiegendste Komplikation ist die Lungenembolie. Es handelt sich hierbei um die teilweise oder vollständige Verstopfung der Lungenarterie. Diese wird durch das Blutgerinnsel einer TVT ausgelöst, das in den Blutkreislauf gelangt. Die Sterberate der Lungenembolie ist nach wie vor hoch.

Die klinischen Symptome einer Lungenembolie sind ebenfalls wenig spezifisch :
 

• Schmerzen in der Brust
• Atemnot,
• Tachykardie,
• Zyanose,
• leichtes Fieber,
• Rechtsherzinsuffizienz,
• Pleuraerguss.

Die Messung der D-Dimer-Werte kann zur Ausschlussdiagnostik einer Lungenembolie herangezogen werden. Eine eindeutige Diagnose erfolgt durch bildgebende Verfahren (Spiral-CT-Angiografie).

Das postthrombotische Syndrom ist die häufigste Komplikation der TVT. Hierbei treten folgende, meist mäßige Symptome auf :
 

• Schwere Beine,
• Krämpfe,
• Abendliche Ödeme,
• Krampfadern,
• Venös bedingtes Hinken,
• Trophische Hautstörungen (Haut-Unterhaut-Entzündung, Beingeschwür).

Im Übrigen sind Rückfälle möglich. Handelt es sich bei dem Risikofaktor, der das primäre Ereignis ausgelöst hat, um ein permanentes Ereignis (z. B. ein Tumor), kommen diese Rückfälle häufiger vor als in Fällen mit nicht dauerhaften Risikofaktoren. Die Abwesenheit eines Restgerinnsels, sowie normale D-Dimer-Werte drei bis vier Wochen nach Behandlungsbeginn deuten auf ein wahrscheinlich schwaches Rückfallrisiko hin.