In medicina per respiro patologico è intesa una tipologia di respirazione alterata determinata da una condizione patologica che modifica il fisiologico susseguirsi degli atti respiratori e la loro frequenza. Tra le alterazioni patologiche del respiro sono inclusi il respiro di Cheyne-Stokes, il respiro di Biot, il respiro di Kussmaul e il respiro di Fallstaff.
La respirazione è un processo fisiologico di importanza vitale per gli esseri umani, che comprende una serie di attività utili ad assicurare un adeguato apporto di ossigeno ai tessuti e lo smaltimento dell'anidride carbonica prodotta dal metabolismo cellulare. 
Con la respirazione avviene sostanzialmente uno scambio di gas tra l'organismo e l'ambiente esterno.
La respirazione è il risultato di due diversi processi: la respirazione esterna (o polmonare) e la respirazione interna (o cellulare).
I movimenti che permettono all'organismo l'ingresso e l'uscita di aria, sono detti, rispettivamente, inspirazione ed espirazione.
Questi atti avvengono grazie alla contrazione e al rilassamento di alcuni muscoli come il diaframma che, abbassandosi, consente ai polmoni di espandersi e, alzandosi, consente loro di svuotarsi.
Un atto respiratorio è fondamentalmente costituito dalla fase inspiratoria (durata: 1,3-1,5 sec), dalla fase espiratoria (durata: 2,5 – 3 sec) e da una pausa della durata di circa 0,5 secondi fra le due fasi.  
Fisiologicamente, in un adulto sano a riposo, la frequenza respiratoria media (numero di atti respiratori in un minuto) si registra in un range tra i 16 e i 20.
Al di sotto dei 12 atti al minuto si parla di bradipnea, mentre si parlerebbe di tachipnea nel caso in cui gli atti per minuto sorpassassero i 20.  
È bene comunque precisare come la frequenza respiratoria sia legata all'età e alla frequenza cardiaca.
Oltre che per la periodicità, il respiro può subire delle alterazioni più o meno gravi in relazione all'ampiezza e al ritmo. Tali modificazioni sono il segnale di condizioni patologiche che possono interessare uno o più distretti corporei e il cui studio è fondamentale ai fini diagnostici e terapeutici.
In medicina per respiro patologico è intesa una tipologia di respirazione alterata determinata da una condizione patologica che modifica il fisiologico susseguirsi degli atti respiratori e la loro frequenza.
La respirazione fisiologica, normale e tranquilla dell'uomo, è detta eupnea. Dal punto di vista clinico i sintomi/segni respiratori che possono essere presi in considerazione per eseguire una diagnosi o per verificare il quadro e quantificare i bisogni assistenziali di un paziente sono:
Dispnea: sintomo caratterizzato da respirazione affannosa, difficoltosa. Può essere fisiologica se successiva ad un importante sforzo fisico, diversamente è considerata patologica e può riguardare malattie come asma, polmonite, ischemia cardiaca, malattia polmonare interstiziale, insufficienza cardiaca congestizia, Bpco, stenosi laringo-tracheale o cause psicogene. È riferita come “fame d'aria”.
Apnea: assenza di respirazione per più di 15 secondi. Può essere: volontaria, indotta farmacologicamente, dovuta all'ostruzione delle vie aeree, patologica e quindi dovuta a encefaliti, sclerosi multipla, sindrome delle apnee ostruttive.
Tachipnea: è intesa come un aumento della frequenza respiratoria sopra i 20 atti al minuto. Può essere fisiologica in caso di sforzi fisici. È possibile osservare questo segno in: insufficienza cardiaca, turbe dei centri respiratori, polmoniti, manifestazioni di dolore toracico, stati febbrili.
Bradipnea: diminuzione della frequenza respiratoria al di sotto dei 12 atti per minuto, è determinata dalla depressione del centro respiratorio bulbare. Può essere dovuta a: trauma cranico, ictus cerebrale, shock, disturbi endocrini, disturbi neurologici, somministrazione di sostanze tossiche o farmaci.
Iperpnea: da non confondere con la tachipnea, è da considerare come l'aumento, in termini di profondità e frequenza, della respirazione con conseguente e maggiore ventilazione polmonare. È possibile osservarla in seguito a tensione emotiva, abuso di alcol e sforzo fisico. Si associa a patologie quali acidosi metabolica, sinusite, sepsi e insufficienza cardiaca.
Il respiro di Cheyne-Stokes, dai medici che per primi hanno descritto questo fenomeno, è una forma di respiro patologico in cui si alternano apnee di lunga durata a fasi in cui si passa da una respirazione profonda ad una sempre più superficiale per continuare poi con l'apnea.
Ogni ciclo respiratorio anomalo dura da un minimo di 45 secondi ad un massimo di 3 minuti.
Alcune delle cause del respiro di Cheyne-Stokes:
encefalopatie
scompenso cardiaco e altre patologie cardiache
malattie respiratorie
ipocapnia e ipossiemia
ridotta riserva di O2
coma da sindrome mesencefalica
Questa forma di respiro patologico si manifesta con relativa frequenza, senza apparenti cause, negli anziani e nei soggetti che stazionano ad altitudini elevate.
Descritto da Camille Biot nel 1876, il respiro di Biot è caratterizzato dall'alternanza di 4 o 5 atti respiratori rapidi di uguale profondità a fasi di apnea di durata variabile.
È un indice prognostico molto grave e di importante sofferenza del centro respiratorio bulbare. Da alcuni autori classificato distintamente dalla respirazione atassica, che prevede dei respiri più irregolari seguiti comunque da apnea, è associato ad asincronia delle contrazioni dei muscoli intercostali e del diaframma, che vengono a trovarsi in fase respiratoria opposta
Tra le cause patologiche del respiro di Biot:
tumori endocranici
meningiti
encefaliti
edema cerebrale
infezioni
ictus
Descritto da Adolph Kussmaul nel 1800, il respiro di Kussmaul è caratterizzato da respiri lenti con inspirazioni profonde e rumorose a cui segue una breve apnea inspiratoria, continuando con una espirazione breve e gemente con una lunga pausa post espirazione.
Solitamente si associa ad acidosi metabolica severa, come nel caso del diabete mellito scompensato (chetoacidosi diabetica).
Altre cause patologiche del respiro di Kussmaul:
uremia
lesioni mesencefaliche
intossicazione da etanolo
ipossiemia
alterazioni elettrolitiche
A differenza delle altre forme patologiche di respiro, il respiro di Fallstaff prende il nome da un personaggio non reale, descritto come fortemente sovrappeso e dal russamento decisamente rumoroso, inventato da Shakespeare per la sua opera “Enrico IV” nel 1956.  
Questo pattern respiratorio è infatti tipico dei soggetti obesi.
Durante il sonno, a causa della posizione, negli obesi, si verifica una modificazione della struttura muscolo scheletrica che porta la faringe a collassare provocando in questo modo un'ostruzione parziale o totale al flusso dell'aria che diventa piuttosto turbolento e che genera così il particolare russamento.
Il soggetto, in seguito all'ostruzione del flusso d'aria si sveglia, seppur per pochi secondi, oppure russa con più forza, con il problema che si ripresenta piuttosto spesso nel corso del sonno, fino a centinaia di volte.