ผลข้างเคียงของการบำบัดด้วยออกซิเจนมีน้อยและหายาก แต่อาจรวมถึงอาการปวดหูการแตกของรูหูและการบาดเจ็บต่อไซนัส อาการปวดหูหรือไม่สบายเป็นผลข้างเคียงที่พบบ่อยที่สุดซึ่งเกิดขึ้นเมื่อร่างกายพยายามปรับตัวให้เข้ากับการบำบัด การแตกของใบหูนั้นพบได้น้อยกว่าคนทั่วไป แต่มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นกับผู้ที่หูหนวกหรือหูตึง Barotrauma ต่อไซนัสจมูกเป็นของหายากโดยเฉพาะอย่างยิ่งและเกิดขึ้นด้วยเหตุผลคล้ายกับการแตกของหูกลอง โดยรวมแล้วการบำบัดด้วยออกซิเจนเป็นการรักษาที่ปลอดภัยโดยมีผลข้างเคียงน้อยที่สุดหากบุคคลนั้นไม่มีภาวะสุขภาพที่อาจแย่ลงแม้ว่าอุปกรณ์ของการบำบัดนั้นอาจเป็นอันตรายได้
อาการปวดหูเป็นหนึ่งในผลข้างเคียงที่พบบ่อยที่สุดของการบำบัดด้วยออกซิเจน ความเจ็บปวดเกิดขึ้นเมื่อร่างกายพยายามทำให้สมดุลระหว่างความดันระหว่างหู ในบางกรณีหูชั้นในได้รับความเสียหายทางร่างกายเนื่องจากความดันเหนือปกติ บางคนมีความรู้สึกไม่สบายเล็กน้อยมากกว่าความเจ็บปวด แต่ความรู้สึกไม่สบายยังควรสังเกตเนื่องจากอาจบ่งบอกถึงอาการแทรกซ้อน
ผู้ที่หูหนวกและหูตึงมีแนวโน้มที่จะประสบปัญหาหูบางประเภทซึ่งเป็นผลข้างเคียงของการบำบัดด้วยออกซิเจน ตัวอย่างเช่นบางคนประสบกับการแตกของใบหู การแตกของรูหูอาจทำให้สูญเสียการได้ยินมากขึ้นและอาจต้องใช้เวลา 1 เดือนในการรักษา ในบางกรณีถ้าหูกลองล้มเหลวในการรักษาด้วยตนเองแพทย์อาจวางแผ่นปิดทับไว้เป็นขั้นตอนผู้ป่วยนอก
บางครั้งคนบางคนประสบ barotrauma กับรูจมูกของเขาหรือเธอ Barotrauma เป็นบาดแผลทางกายภาพที่เกิดขึ้นในร่างกายของบุคคลเนื่องจากความดันอากาศแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นนักดำน้ำใต้น้ำบางคนมีความเสี่ยงต่อการเกิด barotrauma เมื่อดำน้ำลึกหรือพื้นผิวเร็วเกินไป แม้ว่าบาโรตร้ามาจากกิจกรรมบางอย่างเช่นการดำน้ำอาจเป็นอันตรายถึงชีวิต แต่นี่ไม่ใช่การบำบัดด้วยออกซิเจน
ภาวะสุขภาพบางอย่างอาจแย่ลงด้วยการบำบัดด้วยออกซิเจน ตัวอย่างเช่นผู้ป่วยโรคหัวใจวายและผู้ที่เป็นโรคหอบหืดอาจไม่ตอบสนองเชิงบวกต่อการรักษา อย่างไรก็ตามการบำบัดด้วยอ๊อกซิเจนยังคงได้รับการสำรวจและอาจมีเงื่อนไขอื่น ๆ อีกมากมายที่ได้รับผลกระทบในทางลบ
การบำบัดด้วยออกซิเจนมีความเสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้เนื่องจากต้องใช้ออกซิเจนในปริมาณมาก หากออกซิเจนที่ถูกบีบอัดสัมผัสกับประกายไฟมันสามารถระเบิดและจุดไฟเผาสิ่งแวดล้อมได้ ความเสี่ยงนี้สามารถหลีกเลี่ยงได้หากองค์ประกอบที่กระตุ้นให้อยู่ห่างจากออกซิเจนเข้มข้น ออกซิเจนไม่ระเบิดด้วยตัวเองและความผันผวนสามารถจัดการได้ด้วยความระมัดระวัง
