一氧化碳中毒，主要是由于一氧化碳和氧合蛋白高度的結合力的特性所決定，因為一氧化碳和血液中血紅蛋白的結合能力，遠大于氧氣和血紅蛋白結合的能力。在一氧化碳濃度較高的環境下，大量一氧化碳會與血紅蛋白結合而形成碳氧血紅蛋白，碳氧血紅蛋白解離的速度比氧合血紅蛋白解離慢，即一氧化碳與血紅蛋白結合快、解離慢。這樣就會占用血液里大量的血紅蛋白，使機體失去攜帶和運送氧的能力，從而導致機體出現一氧化碳中毒。由于碳氧血紅蛋白沒有攜帶氧、輸送氧的功能，就會導致機體的組織、器官出現缺氧癥狀，尤其對與血氧依賴程度較高的臟器，比如心臟、大腦影響較大。在一氧化碳濃度非常高時，會使人出現閃電樣死亡。在一氧化碳中毒發生可能性較大的場合，會安裝測驗一氧化碳的報警裝置，提醒人們注意一氧化碳中毒，對生產和生活的安全非常必要。