높은 성분의 산소에 오래 노출될 경우 폐산소독성이 발생할 수 있으며 이것을 전신산소중독이라고 부르기도 한다. 일반적인 산소 성분보다 높은 산소의 경우 폐포(허파꽈리) 내부를 보호하고 윤활작용을 하기 위해 코팅되어 있는 점액질을 건조시켜서 폐의 안쪽 부분에 염증을 일으킨다. 점액질이 건조되면 폐포가 함몰되며 표면이 들러붙게 되어 폐포와 모세혈관 사이의 기체교환이 방해 받게 된다. 폐산소독성은 가슴 통증과 불편함, 마른기침 등의 증상이 나타난다. 이런 상태에 도달하기 까지는 중추신경계 산소독성을 유발하는 산소부분압보다 낮은 압력에서 수시간 또는 더 긴 시간이 소요되기도 한다. 독성이 발생하였더라도 산소부분압이 정상으로 돌아오면 상태가 호전되며 일반적으로 증상은 24시간 내에 사라진다.
이런 경우 대개 독성이 폐에 나타나지만 때로는 피부 감각 마비, 가려움, 두통, 현기증, 메스꺼움 등이 나타나기도 한다. (이런 이유로 전신산소독성이라고 부르기도 한다)
폐산소독성은 장기간 산소치료를 받는 환자에게 종종 발생하기 때문에 치료 중에 주기적으로 공기를 호흡하도록(air breaks) 한다. 또한 폐산소독성은 상업 다이버나 과학적인 다이버가 높은 압력의 공간에서 여러 날에 걸친 포화다이빙을 할 때 나타나기도 한다. 장기간의 산소 노출은 대개 산소독성단위(OTU)를 사용하여 계산하며 1일 허용 산소독성단위(OTU) 및 노출된 날짜수를 근거로 계산한다.
폐산소독성은 비록 나이트록스를 사용하더라도 스포츠 다이빙 활동에서는 별 문제가 되지 않는다. 스포츠 다이빙은 비교적 짧은 시간 동안 노출되며 장시간 수면휴식을 갖기 때문이다. 그 동안의 경험을 비추어 보면 나이트록스 스포츠 다이버들은 중추신경계의 산소독성 제한을 넘지 않으면 산소독성단위(OTU)의 제한 범위도 넘지 않았다. 따라서 별도로 산소독성단위(OTU)를 계산할 필요가 없다.