在古希腊时代，哲学家亚里士多德（Aristotle，前384年－前322年）曾记录了燃烧的煤炭散发有毒烟气（toxic fumes）的现象。当时有这样一种执行死刑的方法：将罪犯关在一间浴室，并在浴室内放置文火燃烧的煤炭（smouldering coals）。对此，古希腊医生盖伦（Galen，129年－199年）推测，由于浴室内空气的组成（composition）发生了变化，因此呼入后会对人体造成伤害。
之后，比利时化学家海尔蒙特（即扬·巴普蒂斯塔·范·海尔蒙特，Jan Baptista van Helmont，1580年－1644年）曾在实验中研究燃烧木炭和其他可燃物生成的碳气（gas carbonum），发现由文火燃烧的木炭（smouldering charcoal）产生的一种有毒气体能危及自己的生命，并记述了自己被燃烧的木炭的烟熏时的症状——[一氧化碳中毒]的症状。
1776年，法国化学家拉索纳（即约瑟夫·玛丽·弗朗索瓦·拉索纳，Joseph Marie Franc ois de Lassone，1717年7月3日－1788年12月6日或8日，又译“J.M.F.德拉松” 、“拉索内” 、“赖森” 、“列桑” 和“拉逊”等）通过加热锌白和木炭而制得了[一氧化碳]气体。但由于[一氧化碳]燃烧时产生了与氢气类似的蓝色火焰，拉索纳在《皇家科学院备忘录》（Mém. de l 'Acad. Roy des Sciences）（Vol. XC）中错误地把制得的[一氧化碳]气体描述为“一种性质极怪异的可燃空气”——氢气。 之后，普里斯特利（即约瑟夫·普里斯特利，Joseph Priestley，1733年－1804年）在1785年利用木炭加热铸皮（氧化铁）制备了[一氧化碳]，但由于信奉“燃素说”，他也误以为制得的是“可燃空气”。
1801年，《尼克森杂志》（Nicholson’s Journal）上发表了苏格兰化学家克鲁克尚克（即威廉·康伯兰·克鲁克尚克，William Cumberland Cruikshank，1745年－1800年6月27日，又译“威廉·克鲁克香克”等）的2篇报告，证明了普里斯特利所谓的“可燃空气”是由碳元素和氧元素组成的化合物。
1846年，法国生理学家克劳德·伯纳德（Claude Bernard，1813年－1878年）让狗吸入[一氧化碳]气体，发现狗的血液“变得比任何动脉中的血都要鲜红”，这是最早对[一氧化碳]毒性进行的研究（血液变成“樱桃红色”的现象后来被证实为是[一氧化碳]中毒的特有的临床症状）。
