長時間吸入60%以上高濃度的氧，氧自由基可損害細胞DNA，影響體內一些酶系統，抑制細胞內（尤其是線粒體內）的代謝反應過程，使肺部發出病理改變。
氧中毒可以是形成ARDS的重要因素。早期肺部出現以滲出爲主的病理變化，臨牀上可有胸悶、咳嗽、呼吸道刺激症狀等，病程2周以上,出現以增殖爲主的病理變化，臨牀上紫紺和呼吸困難加重。氧中毒目前缺乏有效治療方法，關鍵在於預防，長時間給氧，吸入氧濃度不要超過50～60%。
吸氧濃度並不是越高越好。如果長期吸入高濃度氧，會出現氧中毒症狀。咳嗽、胸悶、胸痛是氧中毒早期的主要臨牀表現。部分氧中毒患者會出現眼底出血，嚴重者可因視網膜剝離、晶體後白斑等導致失明。
