一氧化碳中毒可能引发多种并发症，其中神经系统并发症较为常见。据临床统计，约有30%~40%的急性一氧化碳中毒患者会出现神经系统相关并发症。
神经系统并发症
迟发性脑病： 部分患者在急性一氧化碳中毒意识恢复后，经过2~60天的“假愈期”，会出现精神意识障碍、锥体外系神经障碍、锥体系神经损害、大脑皮质局灶性功能障碍等，表现为表情淡漠、记忆力减退、肢体震颤等，严重影响生活质量。脑神经损害： 可能导致视神经受损，出现视力下降甚至失明；听神经受累时，会有耳鸣、听力减退等情况。
心血管系统并发症
心肌损害： 一氧化碳中毒会影响心肌细胞的氧供，导致心肌缺血、缺氧，心电图可出现ST段改变、心律失常等表现，严重时可能引发心肌梗死。有研究发现，约10%~20%的一氧化碳中毒患者会出现不同程度的心肌损害。心律失常： 常见的有室性早搏、房室传导阻滞等心律失常类型，可使患者感到心悸、胸闷等不适。
呼吸系统并发症
肺水肿： 急性一氧化碳中毒后，肺部血管通透性增加，液体渗出到肺间质和肺泡内，引起肺水肿，患者会出现呼吸困难、咳嗽、咳粉红色泡沫痰等症状，严重时可危及生命。一般在中毒后数小时至数天内发生。呼吸衰竭： 严重的肺水肿等情况可进一步导致呼吸衰竭，表现为呼吸频率、深度改变，血氧饱和度下降等，需要进行机械通气等治疗来维持呼吸功能。
其他并发症
皮肤损害： 部分患者会出现皮肤红肿、水疱等情况，尤其是接触一氧化碳的皮肤部位，可能与中毒导致的局部血液循环和细胞损伤有关。代谢性酸中毒： 一氧化碳中毒影响机体的氧代谢，导致酸性代谢产物堆积，引起代谢性酸中毒，患者可出现恶心、呕吐、呼吸深快等表现，严重时会影响机体的酸碱平衡和各器官功能。