Koolmonoxide is een kleur- en reukloos giftig gas, dat lichter is dan lucht. In het bloed hecht het zich aan het zuurstoftransport-eiwit hemoglobine in rode bloedcellen, waarbij het zuurstofgas (O2) verdringt. Het vermogen van koolstofmonoxide om zich vast te hechten op dit eiwit is circa 240 keer zo groot als dat van zuurstof. Dat betekent dat zelfs bij een geringe concentratie van koolstofmonoxide in de lucht relatief veel koolstofmonoxide in het bloed terecht kan komen en er vergiftigingsverschijnselen kunnen optreden.

Jaarlijks vallen er in Nederland en België doden door koolstofmonoxidevergiftiging. Bij verbrandingstoestellen zal bij te weinig aanvoer van verse lucht een onvolledige verbranding optreden waardoor koolmonoxide vrijkomt. Vaak is de oorzaak een verstopt ventilatiekanaal, bijvoorbeeld door een vogel- of wespennest. Overdag is er meestal voldoende ventilatie, maar wanneer 's nachts alle deuren gesloten zijn en alle bewoners slapen, bestaat het gevaar dat ze in hun slaap vergiftigd worden en overlijden. In warmere landen (Peru, Bolivia, Zuid-China en India) vallen vaak doden wanneer de bevolking op uitzonderlijk koude dagen alle gaten in huis dichtstopt om de warmte van de kachel te behouden.

De symptomen van koolstofmonoxidevergiftiging zijn hoofdpijn, misselijkheid, duizeligheid en vermoeidheid. Bij langere blootstelling wordt dit gevolgd door bewusteloosheid en ten slotte de dood als gevolg van zuurstofgebrek in de hersenen. De symptomen worden vaak niet herkend en daarom is het vaak te laat om nog in te grijpen. Door koolstofmonoxide vergiftigde personen en dieren vallen ongemerkt in slaap en overlijden als de blootstelling voortduurt. Slachtoffers van koolstofmonoxidevergiftiging hebben een opvallend rode blos op het gezicht.

Koolstofmonoxidevergiftiging kan worden voorkomen door gas- olie- en kolenkachels en geisers regelmatig te onderhouden en te zorgen voor een voldoende luchttoevoer evenals een goede afvoer van de rookgassen naar de buitenlucht. Een koolstofmonoxidemelder alarmeert de gebruikers van de ruimte waarin deze melder gemonteerd is voor een te hoge concentratie, gelijk aan een rookmelder.

Volgens het Belgische Antigifcentrum is de efficiëntie van CO-melders echter niet te vergelijken met deze van rookdetectors: een rookdetector werkt op basis van een fotochemische cel, terwijl een CO-detector werkt op basis van een elektrochemische cel. Deze cel heeft een beperkte levensduur en moet om de twee jaar vervangen worden. De elektrochemische cel kan ook andere chemische verbindingen detecteren, (zoals oplosmiddelen) en zo een vals alarm geven. Om een veilige situatie te creëren, moet er ook de garantie zijn dat de CO-detector doorheen de tijd goed zal blijven functioneren ondanks de aanwezigheid van stof (wasplaats), vet (keuken), vocht (badkamer), intense hitte (bijvoorbeeld vlak bij een kolenkachel) of grote temperatuurschommelingen zoals in de kelder of op zolder. De meeste CO-detectoren voor huishoudelijk gebruik kunnen die garantie niet bieden, zelfs al beantwoorden ze aan de Europese normen.

Het beschermen van een woning met CO-detectoren vereist de plaatsing ervan in elk lokaal waar een verbrandingsapparaat staat of waar een schouw doorheen gaat. Dit impliceert de aankoop van meerdere apparaten. En tenslotte kan de CO-concentratie exponentieel stijgen. De CO-detector geeft een alarmsignaal als een drempelwaarde enkele minuten is overschreden. Op het ogenblik dat het alarm afgaat, is het slachtoffer vaak al niet meer in staat hierop te reageren.

Koolstofmonoxidevergiftiging kan het best worden behandeld door de slachtoffers zo snel mogelijk uit de giftige atmosfeer te verwijderen (de hulpverlener dient daarbij bedacht te zijn op de eigen veiligheid) en hen daarna frisse lucht, of indien beschikbaar zuivere zuurstof onder hogere druk, te laten inademen. Die hogere druk is nodig om het koolstofmonoxide te verdrijven uit het hemoglobine.

Naast effecten op de zuurstoftransportcapaciteit zijn er ook andere effecten van koolstofmonoxide op onder andere de cellaag die de binnenkant van de bloedvaten bekleedt (het vaat-endotheel). Of koolstofmonoxide net als stikstofmonoxide (NO) een fysiologische signaalfunctie vervult in het bloedvat is nog onderwerp van discussie. Minieme hoeveelheden koolstofmonoxide worden in het lichaam enkel geproduceerd bij de afbraak van heem tot biliverdine, door het enzym heem-oxygenase. Het heeft op korte termijn een verwijdend effect op kleine arteriën in een aantal organen. Het inademen van sigarettenrook heeft wel een versnellend effect op het ontstaan van atheromatose.