Vzhľadom k tomu, že príznaky otravy oxidom uhoľnatým môže byť vágne a nešpecifické, môže byť diagnóza mimoriadne ťažká. Bolesti hlavy, závraty a nevoľnosť sú najčastejšie príznaky otravy oxidom uhoľnatým. Medzi ďalšie možné príznaky patrí nevoľnosť, únava, bolesť na hrudníku, dýchavičnosť, vracanie, hnačka, slabosť, bolesti brucha, alebo fekálna a močová inkontinencia. Rad rôznych psychických a neurologických symptómov, môžu byť tiež prítomné.
Tie môže byť prítomný nepokoj, zmätenosť, depresia, letargia, impulzívnosť, halucinácie, nadmerné rozprávanie, roztržitosť, a problémy s pamäťou. Poruchy zraku a zahmlenie vo videní, ako aj mdloby (synkopa), to všetko môže byť prítomné v súvislosti s toxicitou oxidom uhoľnatým. Ťažké prípady otravy oxidom uhoľnatým môžu viesť ku kóme až k smrti.
