W cięższych zatruciach dochodzi do zaburzenia gospodarki węglowodanowej, krwawień w różnych narządach i wystąpienia rozległych obszarów martwiczych.
Trujące działanie tlenku węgla zostało wykorzystane przez Niemców w czasie II wojny światowej (1939–1945) do zagazowywania ludzi; gaz wydechowy samochodu był wprowadzany do zamkniętej przestrzeni naczepy, gdzie przebywali ludzie.
Objawy Objawy zatrucia tlenkiem węgla zależnie od stężenia objętościowego w powietrzu:
stężenie objętościowe CO w powietrzu objawy zatrucia 0,01–0,02% (100–200 ppm) lekki ból głowy przy ekspozycji przez 2–3 godziny 0,04% (400 ppm) silny ból głowy zaczynający się ok. 1 godzinę po wdychaniu tego stężenia; 0,08% (800 ppm) zawroty głowy, wymioty i konwulsje po 45 minutach wdychania; po dwóch godzinach trwała śpiączka; 0,16% (1600 ppm) silny ból głowy, wymioty, konwulsje po 20 minutach; zgon po dwóch godzinach 0,32% (3200 ppm) intensywny ból głowy i wymioty po 5–10 minutach; zgon po 30 minutach; 0,64% (6400 ppm) ból głowy i wymioty po 1–2 minutach; zgon w niecałe 20 minut; 1,28% (12800 ppm) utrata przytomności po 2–3 wdechach;