Nguyên nhân chính gây ra ngộ độc khí than là sự thiếu hụt khí oxy trong quá trình đốt cháy than. Khi không đủ oxy để hoàn toàn đốt cháy than, các sản phẩm khí như khí CO (carbon monoxide), khí NOx (nitrogen oxide) và khí SOx (sulfur oxide) sẽ được sinh ra. Những chất khí này khi tích tụ trong môi trường đóng kín sẽ gây ra hiện tượng ngộ độc và ảnh hưởng đến sức khỏe con người.