按动脉血气分析改变分为低氧血症型（Ⅰ型）和高碳酸血症型（Ⅱ型）。呼吸衰竭必定有低氧血症，但不一定有CO2潴留（高碳酸血症），因此单纯缺氧者为Ⅰ型，合并CO2潴留者称为Ⅱ型。呼吸衰竭的血气诊断标准为静息状态下海平面吸空气时动脉血氧分压（PaO2）＜60mmHg（1mmHg＝0.133kPa）伴或不伴动脉血二氧化碳分压（PaCO2）增高＞50mmHg。