二氧化碳中毒会导致死亡的时间长短取决于二氧化碳中毒的浓度、中毒时间还有中毒者的体质。人体在吸入高浓度的二氧化碳时，会出现昏迷、脑部缺氧，一般大气中的二氧化碳超过百分之一的时候，人们就会有轻度头晕的现象，超过百分之三就会出现呼吸困难。超过百分之六，就会重度缺氧致死。
低浓度的二氧化碳可以让呼吸中枢兴奋，呼吸加快。高浓度的二氧化碳可以抑制和麻痹人类的呼吸中枢。
由于二氧化碳的弥散能力比氧强25倍，所以说二氧化碳很容易从肺泡弥散到血液，造成呼吸性中毒。
人类在突然进入高浓度二氧化碳环境中时，可以在继母因为呼吸中枢麻痹，突然晕倒倒地死亡。
部分人可以先感受到头晕、心悸甚至出现惊厥、昏迷。如不及时脱离现场抢救，非常容易发生危险，所以必须迅速脱离险境。
如果继续呆在高浓度二氧化碳环境中，会出现昏迷、呕吐、两便失禁、四肢强直等现象，还可能会因为休克、呼吸衰竭死亡。
二氧化碳中毒之后，由于吸入浓度高、时间长，会出现头晕、头痛、恶心等现象，可能会引起反射性呼吸和心脏骤停和死亡。