L'aria ambiente piena di fumo spesso contiene ancora abbastanza ossigeno per respirare. Ma la respirazione sicura è impossibile a causa del fumo tossico. I vari composti tossici presenti nel fumo sono monossido di carbonio, acido cianidrico, fosgene, ammoniaca, anidride solforosa, solfuro di idrogeno, formaldeide e acrilonitrile. Questa miscela altamente tossica è ulteriormente alimentata dai moderni materiali da costruzione e dagli arredi che contengono materiali sintetici. Una volta incendiati, scaricano sostanze altamente pericolose che avvelenano l'aria dell'ambiente. Quando i residenti cercano di trovare la via d'uscita, possono inalare questa miscela tossica. Il monossido di carbonio è ben noto per essere mortale - anche in piccole quantità. Quando il PVC brucia, l'acido cianidrico che viene scaricato può avere effetti altamente negativi anche sulla respirazione cellulare.

I sintomi dell'avvelenamento da fumo dipendono dai gas che sono stati inalati dalla vittima. I disturbi evidenti possono non apparire sempre immediatamente. I seguenti sintomi sono considerati segni di avvelenamento da fumo: mal di testa, malessere, irritazione della gola, vomito, vertigini, difficoltà di deglutizione, confusione, mancanza di respiro, colorazione blu della pelle, irrequietezza, palpitazioni, convulsioni e incoscienza. Alcuni gas possono anche causare una sensazione di bruciore e dolore alle vie respiratorie. Se l'avvelenamento è molto grave, possono verificarsi anche arresto respiratorio e collasso circolatorio con conseguenze fatali.

Prima di entrare nell'incidente i vigili del fuoco dovrebbero avere l'equipaggiamento appropriato pronto quando inizia la ricerca delle vittime. In alcuni paesi come la Germania o i Paesi Bassi i dispositivi di fuga d'emergenza sono spesso portati dai vigili del fuoco. La consapevolezza di una protezione adeguata aumenta lentamente ma costantemente in altri paesi. Una conseguenza dell'incendio Grenfell è stato l'acquisto di cappe antincendio da parte dei Vigili del Fuoco di Londra. Esse filtrano il fumo dall'aria dell'ambiente, permettendo a coloro che vengono salvati di respirare in sicurezza.

Come misura preventiva ragionevole, gli edifici potrebbero essere equipaggiati con dispositivi di fuga per permettere una fuga sicura ogni volta che suona un allarme fumo o incendio. In alcuni paesi queste misure sono già state implementate. In Corea del Sud, per esempio, gli edifici pubblici, gli hotel e le stazioni della metropolitana sono dotati di cappe antincendio per una fuga sicura.