人体内的所有细胞都需要氧气，缺少氧气，细胞就要死亡。空气中的氧气是怎么进入细胞主要有两个过程，一个是肺泡内的氧气进入到血液中与含二价铁的血红蛋白相结合，成为“碳氧血红蛋白”，这个过程叫做外呼吸过程。另一个是碳氧血红蛋白随着血液循环到各个组织后，又可将氧放出交给细胞中的含有三价铁的细胞色素素氧化酶，细胞才能利用氧气，这个过程叫做内呼吸过程。

一些有毒气体可以阻断外呼吸的过程，另一些有毒气体可以阻断内呼吸过程，使得细胞不能得到氧气，这些有毒的气体，叫窒息性气体。在生产过程，常见的窒息性气体有两大类：一类是单纯性窒息性气体，如甲烷、二氧化碳和氮气等气体；另一类是化学性窒息性气体，如一氧化碳、硫化氢及氰化氢等。

单纯性窒息性气体，本身无毒或者毒性甚微。例如氮气，是无色、无毒、无味的气体，本身无毒，但如作业环境中氮气浓度增高，其含量大于84%时，会使氧气浓度降低，导致人因缺氧出现窒息症状，如头晕、头痛、呼吸困难、心跳加快，以至昏迷和死亡。而化学性窒息性气体，由呼吸过程吸入后，则可与人体内血红蛋白结合，抑制组织细胞色素氧化酶，影响氧在组织内的传递和代谢，导致组织缺氧，引起窒息。例如，硫化氢、氢化物在空气中浓度过高时，吸入后可使人呼吸停止，在极短时间内死亡。