二氧化碳中毒主要经呼吸道吸入二氧化碳引起，原因可以归纳为长时间处于低浓度二氧化碳环境、突然进入高浓度二氧化碳环境等。
1、长时间处于低浓度二氧化碳环境
- 常见于长期不开放的矿井，如煤矿、油井，以及船舱底部、下水道、枯井、粮仓、发酵室等密闭或半密闭空间，由于空气流通不畅，二氧化碳容易积聚。
- 长时间吸入低浓度二氧化碳会导致血液中二氧化碳分压升高，刺激呼吸中枢，使呼吸加快，但长期如此可能造成呼吸中枢疲劳，甚至麻痹，进而引发缺氧窒息。
2、突然进入高浓度二氧化碳环境
- 包括密闭狭小的厨房、浴室使用煤气热水器时，若通风不良，会导致二氧化碳浓度急剧升高。潜水作业时因器具故障或使用不当，以及在密闭空间作业人数过多、时间过长，也可能导致高浓度二氧化碳的暴露。
- 突然进入高浓度二氧化碳环境，大多数人可在几秒钟内因呼吸中枢麻痹而倒地死亡，部分人可能先出现头晕、心悸，随后迅速发展为谵妄、惊厥、昏迷等症状。
3、疾病因素
- 如肺病、呼吸系统疾病和神经肌肉疾病，可能增加个体对二氧化碳的敏感性，使患者在相对较低浓度的二氧化碳环境中即出现中毒症状。
对二氧化碳中毒的知识和防护意识不足，也是导致中毒事件发生的重要原因。在使用燃气热水器、潜水设备等过程中，若操作不当或忽视安全规范，也可能导致二氧化碳中毒。预防二氧化碳中毒的关键在于提高公众的安全意识，加强密闭空间的通风换气，避免长时间在低氧高二氧化碳环境中活动。