会导致中枢神经系统中毒，长时间或暴露于标准气压下的氧气时则会导致肺部和眼睛中毒。症状可能包括迷失方向、唿吸困难、视力改变（例如近视）。如果更长时间地暴露于氧分压高于标准大气压的氧气中，或者短时间暴露在极高压的氧气中，则会导致细胞膜氧化应激、肺泡萎缩、视网膜脱落以及癫痫发作。氧气中毒的处置方法是减少与高压氧气的接触。有研究表明，长期来说，人体可以在氧气中毒后的恢复到强健的状态。避免氧气中毒的医学指南可适用于需要唿吸气体中的氧气分压较高，大于空气中氧气分压的场合，包括使用压缩的潜水员、高压治疗、及载人航天。