Triệu chứng sớm của tăng CO2 máu bao gồm đỏ mặt, flushed skin, mạch nhanh, thở nhanh, thở nông, ngoại tâm thu, co cơ, run giật cơ, suy giảm ý thức, và có thể tăng huyết áp. Theo một số nguồn thông tin khác, các triệu chứng của tăng CO2 máu trung bình bao gồm đau đầu, lơ mơ và hôn mê. Tăng CO2 máu có thể gây tăng cung lượng tim, huyết áp và có xu hướng dẫn đến rối loạn nhịp tim.[4][5] Tăng CO2 có thể làm tăng sức cản mạch phổi. Trong một số trường hợp nặng (thường PaCO2 lớn hơn 10 kPa hoặc 75 mmHg), các triệu chứng có thể tiến triển đến mất điều hướng, hốt hoảng, thở nhanh, co giật cơ, hôn mê và thậm chí tử vong.[6][7]