Il carbonio elementare in sé non è tossico ed è fondamentale per la vita; tuttavia, i suoi composti e sottoprodotti, in particolare il monossido di carbonio (CO), sono altamente tossici e potenzialmente letali. Il CO, gas inodore e incolore da combustione incompleta, impedisce al sangue di trasportare ossigeno.
È fortemente tossico e tanto più pericoloso in quanto se ne avverte la presenza solo ai primi sintomi di intossicazione. L'azione tossica si manifesta chiaramente sul sangue: infatti l'emoglobina ha un'affinità per l'ossido di carbonio che è circa 200 volte più grande di quella per l'ossigeno.
L'esposizione a monossido di carbonio può provocare perdita di coscienza e morte. I sintomi più comuni dell'avvelenamento da CO sono mal di testa, vertigini, debolezza, nausea, vomito, dolori al petto e stato confusionale. Persone addormentate o in stato di ubriachezza possono morire prima di avere i sintomi.
Se inalato, questo gas è altamente tossico per l'organismo e proprio il fatto di non essere riconoscibile dall'odore come altri gas, lo rende particolarmente insidioso.