Šalutinis deguonies terapijos poveikis yra nedidelis ir retas, tačiau gali būti ausies skausmas, ausies būgnelio plyšimas ir sinusų trauma. Ausų skausmas ar diskomfortas yra dažniausiai pasitaikantis šalutinis poveikis, atsirandantis organizmui bandant prisitaikyti prie terapijos. Ausies būgnelio plyšimas yra daug rečiau paplitęs, tačiau dažniausiai jis gali atsirasti kurtiesiems arba neprigirdintiems žmonėms. Nosies sinusų barotrauma yra ypač reta ir atsiranda dėl priežasčių, panašių į ausies būgnelio plyšimą. Apskritai deguonies terapija yra saugus gydymas, turintis minimalų šalutinį poveikį, jei asmuo neturi sveikatos sutrikimų, kuriuos ji gali pabloginti, nors terapijos įranga gali būti pavojinga.
Ausų skausmas yra vienas iš labiausiai paplitusių deguonies terapijos šalutinių poveikių. Skausmas atsiranda, kai kūnas bando išlyginti spaudimą tarp ausų. Kai kuriais atvejais vidinė ausis yra fiziškai pažeista dėl didesnio nei normalaus slėgio. Kai kurie žmonės jaučia nedidelį diskomfortą, o ne skausmą, tačiau į diskomfortą vis tiek reikia atkreipti dėmesį, nes tai gali rodyti komplikaciją.
Kurtieji ir neprigirdintys žmonės dažniau patirs tam tikras ausų problemas kaip šalutinį deguonies terapijos poveikį. Pavyzdžiui, kai kuriems žmonėms plyšta ausies būgnelis. Ausies būgnelio plyšimai gali sukelti tolesnį klausos praradimą ir gali užtrukti mėnesį, kol jis išgydys. Kai kuriais atvejais, jei ausies būgnelis savaime neužgyja, gydytojas gali užklijuoti pleistrą ant jo kaip ambulatorinę procedūrą.
Kartais žmogus patiria barotraumą prie sinusų. Barotrauma yra fizinė žaizda, kuri atsiranda žmogaus kūne dėl oro slėgio skirtumo. Pavyzdžiui, kai kuriems povandeniniams narams gresia barotrauma, kai jie neria per giliai arba per greitai į paviršių. Nors barotrauma dėl tam tikros veiklos, pvz., nardymo, kartais gali būti mirtina, tai nėra taip, naudojant deguonies terapiją.
Kai kurias sveikatos sąlygas gali pabloginti deguonies terapija. Pavyzdžiui, pacientai, sergantys širdies priepuoliu ir astma, gali nereaguoti į gydymą. Tačiau deguonies terapija vis dar tiriama ir gali būti daug kitų neigiamų sąlygų.
Deguonies terapija kelia gaisro pavojų, nes jai reikalingas koncentruotas deguonies tiekimas. Jei suspaustas deguonis yra veikiamas kibirkščių, jis gali sprogti ir užsidegti aplinkai. Šios pavojaus galima išvengti, jei aktyvuojantys elementai laikomi toliau nuo koncentruoto deguonies. Deguonis savaime nesprogsta, o jo nepastovumą galima valdyti atsargiai.