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急性中毒，甲烷毒性甚低，接觸高濃度甲烷時引起的“甲烷中毒”，實際上是因空氣氧含量相對降低造成的缺氧窒息。允許氣體安全地擴散到大氣中或當作燃料使用。有單純性窒息作用，在高濃度時因缺氧窒息而引起中毒。空氣中達到25～30%出現頭昏、呼吸加速、運動失調。

急性毒性：小鼠吸入2%濃度×60分鐘，麻醉作用；兔吸入2%濃度×60分鐘，麻醉作用。本品只有在極高濃度時由于空氣被置換，氧分壓降低而產生窒息。空氣中甲烷濃度87%使小鼠窒息，90%時呼吸停止。甲烷80%和氧20%的混合氣體，能引起人頭痛。當空氣中甲烷達25%～30%時，人出現窒息前癥狀，如頭暈、呼吸加速、心率增加、注意力不集中、乏力、共濟失調，甚至窒息。皮膚接觸液化的甲烷可引起凍傷，甲烷主要通過呼吸道進入體內，大部分以原形呼出，少量在體內可氧化為二氧化碳和水。因其與蛋白質結合的能力極低，故麻醉作用相當弱。