在通常情况下，一氧化碳中毒都会出现头晕，伴随恶心、呕吐的情况。这是因为在一氧化碳中毒以后，一氧化碳会和体内的血红蛋白进行结合形成碳氧血红蛋白，会造成氧气和血红蛋白的解离。
因此，机体会出现乏氧。在乏氧的情况下，患者会有明显的脑细胞供氧不足而导致头晕、头痛的临床症状。根据患者的病情和吸入一氧化碳的浓度、暴露在中毒环境的时间长短和自身的健康情况而表现出头晕、头痛的症状和程度也有所不同。
严重的一氧化碳中毒会有剧烈的头晕、头痛，伴随着意识不清、意识丧失。而轻度的一氧化碳中毒也会有头晕的症状。