 Effetti indesiderati dovuti a sovradosaggio possono avere luogo in pazienti esposti a quantità di Azoto Protossido per lunghi periodi di tempo o con concentrazioni superiori a 80% v/v. I primi segnali di tossicità da azoto protossido comprendono mal di testa, stordimento, confusione, debolezza, incoordinazione dei movimenti, vertigini, amnesia, afasia, sincope, aritmia, incoscienza e quindi la morte per asfissia. 