对于溺水的患者，缺氧会造成多脏器功能不全，尤其是会对大脑细胞造成神经系统永久的后遗症。
脑细胞对缺氧是最为敏感的，一般在乏氧四到六分钟以后就会出现脑细胞的不同程度的受损甚至凋亡。严重的溺水乏氧会造成患者出现脑水肿、颅内感染脑脓肿，甚至会出现脑死亡，这些都是因为缺氧而导致的严重损伤。
另外，还会因为缺氧造成肺水肿、肺功能不全。患者还会因为缺氧造成心肌细胞乏氧、供血不足引起心律失常，最后会造成多器官功能不全。