Thở oxy liều cao kéo dài có thể gây ra xơ phổi, suy hô hấp tương tự bệnh lý màng trong sơ sinh ( thở oxy lưu lương cao thời gian dài làm các phế nang phổi xơ cứng và sự thiếu hụt surfactant làm giảm diện tích bề mặt trao đổi khí phế nang, phát sinh bệnh lý màng trong), nặng thêm tình trạng ARDS, phù phổi, nhức đầu, chóng mặt,... Tình trạng ngộ độc oxy còn phụ thuộc vào từng cá thể. Nhìn chung thở 100% oxy trong vòng 24 giờ chưa gây ra các biến chứng nặng. Nếu thở 100% Oxy mà không duy trì được PaO2 trong giới hạn bình thường thì cân nhắc đến biện pháp CPAP hoặc thông khí nhân tạo
