早在19世紀中葉，英國科學家保羅·伯特就發現動物在呼吸純氧時會中毒。如果一個人處于大于0.05MPa（半大氣壓）的純氧環境中，它對所有細胞都有毒。如果吸入時間過長，他可能會患上“氧氣中毒”。肺的毛細血管屏障被破壞，導致肺水腫、肺充血和出血，嚴重損害呼吸功能，繼而造成器官缺氧損傷。在0.1MPa（1-大氣）的純氧環境中，特殊氣體網絡中的人只能存活24小時，并發生肺炎，最終導致呼吸衰竭和窒息。人類可以在0.2 MPa（2個大氣壓）的高壓純氧環境中停留數小時至最多兩小時，這將導致腦中毒、生活節奏紊亂、精神障礙和記憶力喪失。當添加0.3MPa（3個大氣壓）甚至更高的氧氣時，人們會在幾分鐘內經歷腦細胞變性和壞死、痙攣和昏迷，最終導致死亡。

此外，過量吸氧還可以促進生命和衰老。進入人體的氧氣與細胞內的氧化酶反應生成過氧化氫，然后變成脂褐素。這種脂褐素是一種加速細胞衰老的有害物質。它在心肌中積累，使心肌細胞老化，降低心臟功能；它積聚在血管壁上，導致血管老化和硬化；它在肝臟中蓄積并削弱肝臟功能；大腦中的積累導致智力下降、記憶力喪失和人們癡呆；它積聚在皮膚上并形成老年斑。