È detta "tossicità CNS" la tossicità dell'ossigeno sul sistema nervoso centrale ("Central Nervous System"). Gli effetti neurologici possono comprendere convulsioni, cecità e coma. Di solito non si presenta a meno che la pressione parziale dell'ossigeno non si avvicini o superi 1,6 bar. Tuttavia questo tipo di tossicità può essere molto insidiosa per un operatore subacqueo per via delle improvvise convulsioni che scatena e che sott'acqua possono portare alla perdita dell'erogatore.