1.气道阻塞性病变 气管—支气管的炎症、痉挛、异物、肿瘤、纤维化短痕，如慢性阻塞性肺疾病、重症哮喘等引起气道阻塞和肺通气不足，和伴有通气血流比例失调。导致缺氧和二氧化碳滨留，引起呼吸衰竭。
2.肺组织病变 肺泡和肺间质的各种病变。如肺炎、肺气肿、严重肺结核性肺纤维化、肺水肿、肺尘埃沉着病等，均可导致肺泡减少、有效弥散面积减少府性减低、通气航流比例失调，导致缺氧和二氧化碳满留，引起呼吸衰竭。
3.肺血管病变 肺栓塞、肺血管炎等使肺毛细血管灌注减少，通气/航流比例失调，或部分静脉dK未经过氧合直接流入肺静脉，导致呼吸衰竭。