Una insuficiencia respiratoria puede producirse por una hipoventilación como consecuencia de un fallo en el aparato de la respiración; una alteración de la relación ventilación-perfusión (V/Q), es decir, el cociente que mide el renovado de aire con cada inspiración y espiración y la difusión de gases dentro de la barrera hematogaseosa, que puede alcanzar valores más altos o más bajos de lo normal; o, por último, por un “shunt” o cortacircuito en la vascularización de los alveolos, que consiste en o bien una comunicación directa arteria-vena sin renovado gaseoso o bien en la perfusión de un alveolo no ventilado.