一氧化碳中毒的临床表现分为三种情况，具体如下：
第一、轻度中毒：这个时候血液中的碳氧血红蛋白浓度在10%-30%，患者可以表现为头疼、头晕、恶心、呕吐、心悸、四肢无力等。如果原有冠心病的患者可以出现心绞痛，此时若能及时脱离中毒环境，呼吸新鲜空气后症状可以迅速好转。
第二、中度中毒：这个时候血液碳氧血红蛋白的浓度在30%-50%。患者可以表现出运动失调、幻觉、视力减退、判断力减低、意识障碍或者是浅昏迷。皮肤黏膜罕见樱桃红色，这个时候呼吸、血压、脉搏可有改变，但是若能及时脱离中毒环境，经治疗以后可以恢复，一般无并发症发生。
第三、重度中毒：此时血液中的碳氧血红蛋白浓度高于50%，患者可以出现深昏迷的状态，各种的反射均消失，部分患者还可以表现为去大脑皮质的状态。观察患者时可以看到患者睁眼昏迷，还可以出现体温升高、呼吸加快，严重时呼吸衰竭、脉搏快而弱、血压下降。
如果空气中碳氧血红蛋白的浓度很高，患者可在几次深呼吸后立刻出现昏迷、惊厥、呼吸困难以至呼吸麻痹，称为闪电样中毒。