CO₂中毒根据中毒程度不同，症状表现有差异。轻度CO₂中毒时，可能会有头痛、头晕等表现，一般脱离低浓度CO₂环境后能较快缓解。
轻度CO₂中毒症状
神经系统表现：轻度中毒时，患者会感觉头部有轻微的胀痛、头晕，像在空气不流通的小房间待了一会儿后，脑袋有点昏沉，可能还伴有轻度的恶心感。呼吸系统表现：呼吸会稍微变快，不过呼吸深度一般还比较正常，比如呼吸频率可能比正常时快个1 - 2次/分钟，但不会出现呼吸困难等严重情况。
中度CO₂中毒症状
神经系统加重：头痛、头晕症状会加重，可能会出现视物模糊，感觉看东西没有以前清楚，还可能有乏力的情况，走路都觉得没什么力气。循环系统表现：心跳会有所加快，比如原本心跳是70次/分钟左右，可能会上升到80 - 90次/分钟，面色可能会潮红，因为身体在试图通过加快循环来应对CO₂的影响。
重度CO₂中毒症状
神经系统严重受损：会出现意识障碍，比如昏迷，完全失去意识，叫也叫不醒。还可能出现抽搐，肢体不受控制地抽动。呼吸系统严重抑制：呼吸会变得浅慢，甚至可能呼吸骤停，这是非常危险的情况。循环系统崩溃：心跳可能会紊乱，血压急剧下降，身体重要器官得不到充足血液供应，情况十分危急。如果发现有人出现CO₂中毒症状，要立刻将患者转移到通风良好的地方，情况严重的要马上拨打急救电话送往医院进行救治。