合理進行氧療一般不會出現副作用，但如果氧濃度比較高，且持續性吸氧，就會引起副作用，主要包括氧中毒、肺不張、呼吸道分泌物干燥、晶體后纖維組織增生、呼吸抑制。
1、氧中毒：如果氧濃度比較高，且持續性吸氧，機體吸入高壓力的氧后，會導致肺部細胞損害、出現氧中毒，造成肺實質的改變，影響肺部功能，造成呼吸不暢，患者可出現胸骨下方疼痛、灼燒感、呼吸增快、嘔吐、干咳等氧中毒的癥狀，還可能會出現乏力、頭昏、頭痛，甚至昏睡、昏迷的現象；
2、肺不張：患者吸入高濃度氧氣時，肺泡中原本的氣體被氧氣置換，出現一個或多個肺段或肺葉的容量或含氣量減少，如果沒有及時進行處理，支氣管阻塞時肺泡內的氧氣會被肺循環血液迅速吸收，從而引起肺不張，患者可出現心跳和呼吸增快、血壓升高、呼吸困難、昏迷等癥狀；
3、呼吸道分泌物干燥：氧氣是一種干燥性氣體，患者在進行氧療的過程中，如果氧流量過大，會導致呼吸道及咽喉黏膜比較干燥、分泌物黏稠，使患者出現鼻黏膜充血、咽痛等癥狀；
4、晶體后纖維組織增生：多見于早產兒吸氧，受氧療壓力影響，可刺激早產兒眼部毛細血管及視網膜處的血管收縮，造成膜體纖維化；
5、呼吸抑制：Ⅱ型呼吸衰竭的患者在長期氧療的影響下，會造成體內二氧化碳潴留，一旦吸入高濃度氧氣就容易加重呼吸中樞負擔，出現呼吸抑制的情況。