治疗急性一氧化碳中毒最有价值的措施是使患者脱离CO环境。暴露于CO的患者应立即给予高流量氧，尤其是在正常压力下的纯氧治疗。至于患者应该观察多长时间，没有指南性意见。大多数病例可在初级保健机构或急救站处理，但对于严重COP患者，尤其是伴有心血管疾病的患者应该住院治疗。不应当根据COHb水平对患者进行分级处理。
最有争议的治疗措施是高压氧（hyperbaricoxygen，HBO），它的内在风险是患者转移过程中的危险和气压性创伤。尽管随机对照实验的结果有矛盾，一般还是推荐使用HBO，压力为2.5～3.0大气压，且在COP后6～12h内进行HBO治疗效果最佳。至于治疗无效的最大延迟时间依然没有确定。
目前推荐使用HBO治疗COP患者的标准是：血液COHb>20%，且伴有下列一项或多项者：意识丧失、除头痛之外的神经系统症候、心肌缺血或心律失常、妊娠。HBO治疗发挥作用的机制有：（1）缩短COHb的半寿期；（2）诱导脑血管收缩以降低颅内压和脑水肿；（3）增加CO从肌球蛋白和细胞色素上解离；（4）HBO可能减轻COP后的氧化损伤；（5）减少嗜中性粒细胞黏附。
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