化学窒息性气体是指进入机体后可对血液或组织产生特殊化学作用，使血液对氧的运送、释放或组织利用氧的能力发生障碍，引起组织细胞缺氧窒息的气体。如一氧化碳、硫化氢、氰化氢、苯胺等。
根据毒作用环节不同，化学窒息性气体又分为以下两类。
(1）血液窒息性气体：阻止血红蛋白（Hb）与氧结合或妨碍Hb向组织释放氧，影响血液运输氧气的能力，造成组织供氧障碍而窒息的气体。如一氧化碳、一氧化氮，以及苯胺、硝基苯等苯的氨基、硝基化合物蒸气等。
(2)细胞窒息性气体：主要是抑制细胞内呼吸酶（respiratory enzymes)活性，阻碍细胞对氧的摄取和利用，发生细胞“内窒息”的气体。如硫化氢、氰化氢等。
窒息作用也可由麻醉剂和麻醉性化合物（如乙醚、氯仿、氧化亚氮、二硫化碳)所引起，它们对神经组织包括呼吸中枢均有影响，过量吸人可引起呼吸抑制、最终导致呼吸衰竭。