一氧化碳中毒表现多样，轻度中毒时可能仅有头晕、头痛等表现，一般脱离中毒环境后症状能较快缓解。
轻度中毒表现
头痛头晕：患者会感觉头部持续胀痛、昏沉，像有东西箍着脑袋，还伴有头晕，走路可能不稳，不过此时神志大多清楚，脱离一氧化碳环境后，休息1 - 2小时症状能明显减轻。心悸恶心：会出现心跳加快，同时伴有恶心感，有的可能会有呕吐症状，但一般程度较轻，通过呼吸新鲜空气可逐渐缓解。
中度中毒表现
皮肤黏膜改变：患者皮肤会呈现特殊的樱桃红色，这是因为一氧化碳与血红蛋白结合后，血液呈现此颜色，这是中度中毒较典型的体征。意识障碍：会出现嗜睡状态，患者能被唤醒，但回答问题可能不太准确，反应较迟钝，若及时脱离中毒环境并进行吸氧等处理，经过数小时到数天可恢复，一般不留明显后遗症。
重度中毒表现
昏迷不醒：患者陷入深度昏迷，对外界刺激几乎没有反应，生命体征可能出现不稳定情况，如呼吸、心跳可能变得不规则。抽搐惊厥：会频繁发生抽搐、惊厥，这是由于一氧化碳严重影响脑部神经功能导致的，此时需要立即进行紧急抢救，否则可能会危及生命，即使抢救过来也可能会留下严重的神经系统后遗症，如智力减退、肢体运动障碍等。
迟发性脑病表现
部分重度一氧化碳中毒患者在急性中毒症状缓解后，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，比如出现表情淡漠、行动迟缓、肢体震颤、吞咽困难、大小便失禁等症状，严重影响患者的生活质量和健康。