二氧化碳中毒是长时间处于低浓度二氧化碳环境中或者突然进入高浓度二氧化碳环境中引起。
前者主要表现为头痛、头晕，注意力不集中，记忆力减退等，后者主要表现为脑缺氧症状，可引起反射性呼吸骤停而突发死亡。
在正常情况下，人体呼出的气体中，二氧化碳含量约为4.2%。血液二氧化碳的分压高于肺泡中二氧化碳的分压，因此血液中的二氧化碳能力弥散于肺泡，最终导致呼吸中枢麻痹，使机体发生缺氧窒息的现象。
突然进入高浓度的二氧化碳环境中，部分人可香港头晕、心悸，迅速出现惊厥、昏迷，如不及时脱离现场抢救容易发生危险。所以必须迅速脱离险境。如果拖延一段时间，会出现昏迷、发绀、呕吐和白色或者是血性泡沫痰，大小便失禁、抽搐、四肢强直。
可因高热休克以及呼吸循环衰竭而导致死亡，也可死于肝肾的衰竭。部分病人可留有后遗症神经衰弱以及震颤性麻痹等。
长时间处于低浓度二氧化碳的环境中，可引起头痛、头晕，注意力不集中记忆力减退等。