重度一氧化碳中毒患者会迅速出现昏迷、呼吸抑制、肺水肿，甚至是心律失常、心力衰竭等症状，部分患者会合并吸入性肺炎的发生。长时间昏迷的病人会出现受压部位红肿、水泡，甚至皮肤破损造成褥疮，眼底也会出现视乳头的水肿等脑水肿表现。 急性一氧化碳中毒也可以并发迟发性脑病，对于中毒意识障碍的病人在恢复以后，有时会出现假愈期，比如时间一般在两天到两个月内，病人又会出现迟发性脑病的症状，比如病人会出现木僵、烦躁、痴呆等症状，也可以出现四肢张力增高、震颤加重、步态不稳等锥体外系的反应，还会出现偏瘫失语、失明等，大脑组织的局部受损表现。同时还可以出现视乳头萎缩、视神经损害，而造成视觉甚至是听觉发生障碍。