如果在大於0.05MPa(半個大氣壓)的純氧環境中，對所有的細胞都有毒害作用，吸入時間過長，就可能發生"氧中毒效應"。肺部毛細管屏障被破壞，導致肺水腫、肺淤血和出血，嚴重影響呼吸功能，進而使各臟器缺氧而發生損害。在0.1 MPa(1個大氣壓)的純氧環境中，人只能存活24小時，就會發生肺炎，最終導致呼吸衰竭、窒息而死。
過量吸氧還會促進生命衰老。進入人體的氧與細胞中的氧化酶發生反應，可生成過氧化氫，進而變成脂褐素。這種脂褐素是加速細胞衰老的有害物質，它堆積在心肌，使心肌細胞老化，心功能減退;堆積在血管壁上，造成血管老化和硬化;堆積在肝臟，削弱肝功能;堆積在大腦，引起智力下降，記憶力衰退，人變得痴呆;堆積在皮膚上，形成老年斑。
