假如纯氧在超过了2.5个大气压下吸人人体，就会对人体造成毒性。所以，深海的潜水员一般都不吸纯氧，他们大都吸压缩空气，其中氧气含量只占20%左右。另外，潜水员还吸空气与惰性气体（比如氦）的混合物，所以潜水员在非常深的海底工作的时候，发出唐老鸭那样的说话声。
氧气中毒的症状就是嘴唇抽搐、恶心、呕吐、眩晕以及昏厥等，甚至会癫痫地抽搐，严重时会死亡。
在正常大气压下，纯氧对新生儿只会有害处。例如让新生儿吸进纯氧，能引起一种称之为晶状体后纤维组织增生的疾病，能够导致新生儿失明。这种病曾经使很多新生儿受害，因此除了有专门的监护设备，否则在保育箱内不能使用纯氧。