在临床上，二氧化氮中毒是分轻度、中度和重度。症状分早期的症状、中期的症状和晚期的症状。早期的典型症状患者会出现上呼吸道的刺激性症状，会有咽部的不适应、干咳，观察咽喉部可出现黏膜充血、水肿，并伴随有散在的点状的出血。
由于吸入了过量的二氧化氮，会破坏支气管黏膜和肺泡上皮细胞。因此严重的中度的一氧化碳中毒会导致支气管痉挛，因此发生了肺水肿，患者会有剧烈地咳嗽、胸闷、气短、呼吸困难等临床表现。另外，患者还会出现头晕、头痛、咳粉红色泡沫样痰。
随着病情的发展，患者会随着肺泡的受损而导致气体交换的障碍，因此会有呼吸衰竭。严重病情者会有脉搏加快、体温上升、严重紫绀，患者会出现大脑和心肌细胞的受损，发生面色苍白、神志昏迷，甚至出现呼吸和循环的衰竭。