氧疗作为一种治疗手段，尽管具有显著的疗效，但不当使用可能导致一系列并发症。首先，对于因CO2潴留和呼吸衰竭需要氧疗的患者，过高的FiO2（如25-30%）可能导致PaCO2升高。此时，应采取低流量吸氧，控制氧流量在1-2L/min，并密切监测病情，一旦PaCO2快速上升，应及时采用机械通气来管理。
其次，对呼吸道不完全阻塞的患者，高浓度氧疗可能导致吸收性肺不张，可通过限制FiO2（小于60%）和机械通气时加用PEEP来预防。同时，鼓励患者排痰以保持气道畅通。
氧中毒是氧疗中最严重的并发症，虽然发生率低，但后果严重。它可引起急性肺损伤，表现为气管支气管炎、ARDS等，影响肺部发育，甚至影响神经系统、内分泌系统和视网膜。目前尚无特效的早期诊断方法，预防是关键，应限制高浓度吸氧，如常压下FiO2不超过60%为宜。
然而，关于安全氧浓度界限的认识并未统一，常压下吸纯氧6小时可能损伤呼吸道粘膜，超过24小时则可能引发氧中毒。无创氧疗时，FiO2通常控制在60-80%以下，危重病患者的肺可能对氧损伤有更高的耐受性。但在机械通气情况下，应尽量将FiO2控制在60-80%以下，以避免氧中毒的风险。
氧气疗法是指通过给病人吸氧，使血氧下降得到改善，属吸入治疗范畴。此疗法可提高动脉氧分压，改善因血氧下降造成的组织缺氧，使脑、心、肾等重要脏器功能得以维持；也可减轻缺氧时心率、呼吸加快所增加的心、肺工作负担。对呼吸系统疾病因动脉血氧分压下降引起的缺氧疗效较好，对循环功能不良或贫血引起者只能部分改善缺氧状况。