呼吸衰竭是由于通气或换气功能严重损害所导致的缺氧，或伴有二氧化碳潴留而产生的一系列临床表现。
呼吸衰竭有急、慢性之分。急性呼吸衰竭是由于突发因素，如溺水、电击、中毒、颅脑疾病、神经肌肉疾患、过敏反应等引起的急剧发生的呼吸道阻塞、呼吸中枢抑制、呼吸肌麻痹和肺内气体交换障碍。呼吸或急速、或变慢、变浅且不规则，呼吸间歇，甚至停止。此外，在严重创伤、休克、重症感染或某些理化因素作用下，由于肺泡上皮、肺毛细血管损伤，导致肺水肿、肺不张、肺泡内透明膜形成，严重阻碍气体交换，引起(成人)呼吸窘迫综合征。病人呼吸急促、窘迫，迅速出现紫绀，缺氧进行性加重，一般吸氧疗法无效，若不及时采取有效抢救措施，病情将迅速恶化，危及生命。
慢性呼吸衰竭，多继发于慢性阻塞性肺疾病、慢性肺心病、广泛支气管扩张、重症肺结核及严重胸廓与脊柱畸形等。病人有长期慢性咳嗽、咳痰与气喘病史。随着气道阻塞加重和肺泡通气明显减少，机体不仅缺氧，且体内二氧化碳排出也不通畅，致二氧化碳潴留。由于上述过程发展缓慢，开始机体通过加深、加快呼吸的代偿作用，病人虽有呼吸衰竭，但尚可维持日常生活。如果因感冒合并呼吸道感染，或由于理化因素与过敏因素的作用，从而加重呼吸功能的损害，则失去代偿作用。此时，病人呼吸困难明显、紫绀加重、心率加快、头痛、多汗、失眠、嗜睡、恍惚、昏迷或谵妄、狂躁、抽搐、眼球突出、结膜充血、水肿、额角浅表血管迂曲、膨胀、脉搏洪大。对已有肺心病者，可有右心衰竭、肺水肿表现。严重者可有呕血、黑便。
动脉血气分析可确定呼吸衰竭的性质和程度，对治疗有指导意义。呼吸衰竭病人血气分析可有如下3种情况：一是仅有缺氧而无二氧化碳潴留，多见于肺间质炎症、水肿或有纤维化增厚，致氧弥散困难病例，如弥漫性间质性肺炎一肺纤维化、(成人)呼吸窘迫综合症；二是兼有缺氧和二氧化碳潴留，多见于肺泡通气严重减少病例，如慢性阻塞性肺疾病；三是有二氧化碳潴留而无缺氧表现，多见于慢性阻塞性肺疾病呼吸衰竭病人和用氧治疗不当，氧量过大、氧浓度太高，而气道阻塞无明显改善的病例，需要调整治疗方案。