一氧化碳中毒潛伏期通常很短，吸入后達到一定濃度即可出現中毒反應，該潛伏期往往在數十分鐘至數小時內。建議出現一氧化碳中毒的情況時，及時到醫院急診就診，以明確診斷。
由于一氧化碳無色、無味，中毒后一般不易察覺，會使許多人在無意識狀態下中毒。大多數患者中毒發生在晚間入睡后，故中毒潛伏期略有差別，嚴格來講，只要吸入一氧化碳后，碳氧血紅蛋白濃度超出正常值即是中毒。但因早期少量吸入一氧化碳后自身感受并不明顯，故出現中毒反應后，一氧化碳濃度已經很高。該潛伏期臨床上并沒有明確界定，主要是因為多數人在吸入數十分鐘或數小時便會有癥狀，故一氧化碳中毒潛伏期很短。對于不同體質人群，環境因素不同，潛伏期長短也有所不同，但中毒時間均不會超過數十分鐘或數小時。
人在清醒狀態下吸入一氧化碳，便會很早出現不適反應，若是在熟睡后，早期中毒則不易察覺。無論哪種情況，均以碳氧血紅蛋白濃度超標，作為判斷中毒的依據指標，一經發現應盡早診治。