Ensefalopati tertunda mengacu pada periode penyembuhan semu setelah dua bulan keracunan karbon monoksida, ketika pasien telah membaik dan sadar, diikuti dengan timbulnya demensia secara tiba-tiba dengan gejala kejiwaan seperti kepribadian yang tidak normal, temperamen, mudah tersinggung, dll. Dapat juga terjadi reaksi ekstrapiramidal, tremor pada tungkai, tonus otot yang meningkat, wajah yang bertopeng. Pada kasus yang parah, pasien dapat muncul dengan keadaan de-kortikal dan tidak sadarkan diri. Jika pemeriksaan resonansi magnetik kranial dilakukan, mungkin akan ditemukan perubahan demielinasi pada materi putih, terutama pada globula pucat, yang memiliki sinyal tinggi secara simetris dan merupakan ciri khas ensefalopati onset lambat pada keracunan karbon monoksida.