В клинической практике иногда возникает потребность в повышении Ро2 в артериальной крови. При этом повышение парциального давления Ог во вдыхаемом воздухе оказывает лечебный эффект. Однако продолжительное дыхание чистым Ог может иметь отрицательный эффект. У здоровых испытуемых отмечаются боли за грудиной, особенно при глубоких вдохах, уменьшается жизненная емкость легких. Возможно перевозбуждение ЦНС и появление судорог.
Полагают, что кислородное отравление связано с инактивацией некоторых ферментов, в частности дегидрогеназ.
У недоношенных новорожденных при длительном воздействии избытка Ог образуется фиброзная ткань за хрусталиком и развивается слепота.