对于中度的一氧化碳中毒，通常如果积极的治疗效果较好，并不一定所有的患者都会留有后遗症。
对于年轻的患者通常并不会有典型后遗症出现，或者治疗及时者也不一定会出现明显后遗症。但是中度一氧化碳中毒，如果治疗不及时，或者没有尽快用高压氧舱治疗的人群，有可能留下一氧化碳中毒性脑病。严重患者则有可能导致偏瘫、失语、症状性癫痫等后遗症。
另外，少数患者经过清醒以后，度过两到三周的假愈期，还有可能出现严重的迟发性脑病，表现出痴呆、精神异常、行为异常。另外，严重的一氧化碳中毒还有可能导致休克等后遗症。