各种病因通过肺通气不足、弥散障碍、通气/血流比例失调、肺内动静脉解剖分流增加等主要机制，使通气和（或）换气过程发生障碍，都会导致呼吸衰竭。临床上单一机制引起的呼吸衰竭很少见，往往是多种机制并存或随着病情的发展先后参与发挥作用。

1、肺通气不足：正常成人在静息状态下有效肺泡通气量约为4L/min才能维持正常的肺泡氧分压和肺泡二氧化碳分压。肺泡通气量减少会引起血氧分压下降和二氧化碳分压上升，从而发生缺氧和二氧化碳潴留；

2、弥散障碍：系指氧气、二氧化碳等气体通过肺泡膜进行交换的物理弥散过程发生障碍。气体弥散的速度取决于肺泡膜两侧气体分压差、气体弥散系数、肺泡膜的弥散面积、厚度和通透性，同时气体弥散量还受血液与肺泡接触时间以及心排血量、血红蛋白含量、通气血流例的影响；

3、通气/血流比例失调：血液流经肺泡时能否保证血液动脉化，即得到充足的O2并充分排出二氧化碳,除需有正常的肺通气功能和良好的肺泡膜弥散功能外，还取决于肺泡通气量与血流量之间的正常比例；

4、肺内动-静脉解剖分流增加：肺动脉内的静脉血未经氧合直接流入肺静脉，导致血氧分压降低，是通气血流比例失调的特例，常见于肺动静脉瘘。这种情况下，提高吸氧浓度并不能提高分流静脉血血氧分压。

此外，如果患者氧耗量增加，例如存在发热、寒战、呼吸困难和抽搐均增加氧耗量。寒战时耗氧量可达500ml/min；严重哮喘时，呼吸肌做功增加，氧耗量可达正常的十几倍，此时就可能会出现低氧血症。当患者出现异常症状时，需要及时治疗。日常生活中还应该注意按时休息，避免过度劳累等。