在通常的情况下，二氧化氮中毒患者最严重的后遗症是患者会出现肺水肿，而这种肺水肿是中毒性肺水肿。
是因为过量地吸入了二氧化氮以后，直接破坏了支气管黏膜和肺泡的上皮细胞，导致了急性支气管痉挛，所以在积极有效的治疗以后，也有可能对于有原发的肺功能损害的患者出现了一定程度的后遗症。对于这样的患者会有不同程度的呼吸窘迫、胸闷、气短、干咳、咳嗽、咳痰、咳粉红色泡沫样痰。另外，长时间的患者如出现肺水肿，还会引起肺性脑病的后遗症，患者会引起大脑细胞的缺血、乏氧，引起脑血管供血不足。
另外，对于二氧化氮严重中毒的患者，还会留有心律失常等不同程度的后遗症。