長期吸氧的副作用主要是高濃度吸氧帶來的副作用，高濃度吸氧可能會導致球后結締組織增生、氧中毒、不同程度的氣道干燥、呼吸道黏膜受到損傷、間質性纖維化以及小灶性不張。局部氧氣被吸收后，肺泡會萎謝，因此臨床并不建議任何患者長期高濃度吸氧，但建議慢性缺氧的患者長期氧療，為糾正缺氧，避免慢性缺氧導致的心肺功能不全和臟器功能不全，氧療的吸氧濃度通常建議≤60%。
少數慢阻肺的患者，尤其是高碳酸血癥的患者，主張長期氧療的氧濃度＜40%，以避免因缺氧糾正，導致缺氧對呼吸中樞的興奮被抑制，進一步加重高碳酸血癥。慢阻肺的患者在接受氧療的同時接受呼吸機治療，吸氧濃度可以適當增高，因為患者已不依賴缺氧來興奮呼吸中樞，已經由無創、有創呼吸機來替代呼吸功能和呼吸動作，緩解缺氧和二氧化碳潴留。
大多數需要接受氧療的患者，不需要過度擔心長期氧療的副作用，因為對他們來說，長期氧療的利遠大于長期氧療的弊。但不需要吸氧以及沒有缺氧的患者，不建議將長期氧療作為保養、健身的方式，做日常生活中的治療，可能會產生副作用。
