Os principais efeitos indesejáveis da Oxigenação Hiperbárica ocorrem no Sistema Nervoso Central e Aparelho Respiratório. No SNC: excitabilidade – convulsões. Nos Estados Unidos da América a incidência de convulsões em 28.700 aplicações realizadas foi de 1,3/10.000. Na ex-URSS analisado 68.000 aplicações realizadas a incidência foi de 4,7/10.000. O efeito deletério no Sistema Nervoso Central está diretamente ligado ao tempo exagerado de exposição e magnitude da pressão. No aparelho respiratório podem ocorrer: dor retroesternal, tosse seca, hemorragia em vias aéreas superiores. Os efeitos adversos pulmonares aparecem com pouca freqüência na prática clínica, pois estão ligados a exposições prolongadas ao ambiente de hiperóxia, que não são usadas rotineiramente. O efeito tóxico do oxigênio pode ocorrer mesmo a 1 ATA exigindo porém um tempo de aplicação bastante prolongado. No entanto na oxigenação hiperbárica pode-se estabelecer sinais de intoxicação a partir de uma exposição contínua por um período superior a 2 horas, dependendo da susceptibilidade do indivíduo. Outras manifestações clínicas que podem ocorrer para o sistema respiratório caracterizam-se por irritação das vias aéreas superiores, com sensação de secura na garganta, epistaxe. Todos esses quadros são facilmente reversíveis, necessitando apenas, afastar a fonte de oxigênio. Na aplicação da oxigenoterapia hiperbárica, criou-se um protocolo de segurança, onde se faz a exposição necessária ao oxigênio em sessões de 60 a 90 minutos com intervalos de 4 horas aumentando-se assim a segurança dos pacientes. Os processos oxidativos apresentam um grau maior ou menor de formação de radicais livres de O2, o que não seria desejável, no entanto, ainda não se conseguiu avaliar qualquer dano ao organismo, porém sabemos que várias drogas e procedimentos favorecem a resistência aos processos oxidativos, atuando como fatores de proteção ou antioxidantes. Dentre eles, destacam-se: antioxidantes ou degradadores de radicais livres como as vitaminas E e C e superóxido dismutase. Sustâncias que alteram o metabolismo cerebral (alfa-cetoglutarato, G.A.B.A., lítio), drogas específicas (barbitúricos, propanolol, reserpina) e hipotermia, etc.