当血中碳氧血红蛋白浓度高于百分之五十时，呈深昏迷状态，各种反射消失。部分表现为去大脑皮质状态，睁眼昏迷。体温升高，呼吸频率加快，严重时会出现呼吸衰竭，脉搏快而弱，血压下降。如果空气中一氧化碳浓度很高，可在几次深呼吸后，立即突然发生昏迷、惊厥、呼吸困难以致呼吸麻痹。
一氧化碳中毒不会导致失眠。
一氧化碳中毒后，许多人常有困倦现象。这种疾病与一氧化碳中毒引起的大脑缺氧有关。一氧化碳中毒主要是将体内的血红蛋白和一氧化碳结合起来，产生碳氧血红蛋白，从而导致困倦和大脑供血不足。如果只是轻微的一氧化碳中毒，症状并不严重。一般来说，经过氧疗后，不太可能留下后遗症。如果患者有中重度昏迷史，可能会出现皮质、锥体和锥体外系损伤的后遗症。一般来说，不会导致失眠。
一氧化碳中毒应立即将人转移到空气新鲜处，不要在中毒现场抢救，解开患者衣领，保持气道通畅，使昏迷者处于侧卧位，避免呕吐窒息。早期应该保持气道通畅，积极支持治疗，如高流量、高浓度氧疗。持续严重低氧血症，经吸氧、吸痰治疗无法改善时应及时气管插管，呼吸机支持治疗或高压氧治疗。
5~10分钟昏迷，10~15分钟休克，15~30分钟以上心脏衰竭，脑死亡的现象。中毒的早期症状，头痛眩晕、心悸、恶心、呕吐、四肢无力，甚至出现短暂的昏厥，中型现虚脱或昏迷，重型大小便失禁，四肢厥冷，血压下降，呼吸急促，会很快死亡。
首先要脱离致病环境，让患者呼吸新鲜的空气，给予吸氧。如果呼吸比较微弱或者停止呼吸，要立即进行人工呼吸。要纠正缺氧，增加一氧化碳的排出，吸入新鲜空气，可以给予高压氧舱治疗，呼吸停止的患者要及早进行人工呼吸或者呼吸机维持呼吸。还要防治脑水肿，严重中毒之后脑水肿可以在24-48小时发展到高峰，因此脱水治疗很重要，可以用甘露醇、高渗的葡萄糖、利尿剂，甚至应用激素治疗。
后遗症主要表现为反应迟钝，表情呆板，行动迟缓，沉默少语，智力下降，记忆力差，大小便失控，意识障碍，表现为行为紊乱，语无伦次，哭笑无常，随意大小便，自言自语，定向力丧失等。
