Syretoxicitet är ett tillstånd som uppstår när man andas för mycket rent syre. Andningsluft är ungefär 21 procent syre; resten består av kväve och en mängd andra ämnen. När molekylärt syre, eller O2, andas in i ett högre förhållande, kan en mängd olika symtom uppstå, inklusive tunnelseende, illamående och inflammation i luftvägarna. Olika former av syretoxicitet kan bero på olika former av exponering för förhöjda syrenivåer. Skador på centrala nervsystemet tenderar att bero på högt tryck, kortvarig exponering för förhöjda syrenivåer medan långvarig exponering för förhöjda syrenivåer vid normalt atmosfärstryck tenderar att leda till lung- eller ögonproblem.
Syretoxicitet i centrala nervsystemet tenderar att inträffa endast vid högt tryck, så det är främst ett problem för dykare och andra som tillbringar tid under förhållanden som är högre än atmosfärstrycket. När en dykare går djupare ner i vattnet ökar partialtrycket för eventuella gaser i hans tank i proportion till hans djup. Syretoxicitet i centrala nervsystemet är alltså möjlig på tillräckligt djup eftersom dykaren andas syre vid betydligt högre än normalt atmosfärstryck. Detta kan leda till en mängd olika symtom, inklusive illamående; yrsel; ryckningar; och i svåra fall, anfall och eventuell död.
Syretoxicitet är fortfarande möjlig vid normalt atmosfärstryck; detta inträffar när andelen syre i luften är betydligt högre än normalen på cirka 21 procent. Toxicitet kan uppstå vid 50 procent syre eller högre, även om det i allmänhet tar ganska lång tid, vanligtvis mer än 24 timmar, för symtom att visa sig. Vid närmare 100 procent syre kan symtomen uppträda mycket snabbare, vanligtvis efter 14 timmar men ibland efter så lite som fyra timmar. Syretoxicitet som uppstår på grund av långvarig exponering för höga nivåer av syre vid normalt atmosfärstryck leder i allmänhet till lungsymtom snarare än symtom från centrala nervsystemet. Sådana symtom inkluderar inflammation i luftvägarna och lungorna, hosta, andningssvårigheter och feber.
En mängd olika kemiska mekanismer relaterade till cellandning och metabolism är ansvariga för symtomen som är förknippade med syretoxicitet. Medan syre behövs för att cellandning ska uppstå, leder högre än normala koncentrationer till produktion av mycket reaktiva biprodukter som kan orsaka betydande skada på celler. Liknande mycket reaktiva kemiska arter kommer in i eller produceras av kroppen regelbundet, men kroppen har många system som kan förhindra eller reparera skador som kan orsakas. Kroppssystem klarar inte av att hålla jämna steg med produktionen av dessa destruktiva element under förhöjda syreförhållanden, så syretoxicitet i form av cellskador uppstår.