早在19世纪中叶，英国科学家保罗·伯特就发现动物在呼吸纯氧时会中毒。如果一个人处于大于0.05mpa（半大气压）的纯氧环境中，它对所有细胞都有毒。如果吸入时间过长，他可能会患上“氧气中毒”。肺的毛细血管屏障被破坏，导致肺水肿、肺充血和出血，严重损害呼吸功能，继而造成器官缺氧损伤。在0.1mpa（1-大气）的纯氧环境中，特殊气体网络中的人只能存活24小时，并发生肺炎，最终导致呼吸衰竭和窒息。人类可以在0.2 mpa（2个大气压）的高压纯氧环境中停留数小时至最多两小时，这将导致脑中毒、生活节奏紊乱、精神障碍和记忆力丧失。当添加0.3mpa（3个大气压）甚至更高的氧气时，人们会在几分钟内经历脑细胞变性和坏死、痉挛和昏迷，最终导致死亡。
此外，过量吸氧还可以促进生命和衰老。进入人体的氧气与细胞内的氧化酶反应生成过氧化氢，然后变成脂褐素。这种脂褐素是一种加速细胞衰老的有害物质。它在心肌中积累，使心肌细胞老化，降低心脏功能；它积聚在血管壁上，导致血管老化和硬化；它在肝脏中蓄积并削弱肝脏功能；大脑中的积累导致智力下降、记忆力丧失和人们痴呆；它积聚在皮肤上并形成老年斑。
