呼吸性碱中毒通常会损伤脑细胞，是因为呼吸性碱中毒的患者会出现过度通气，在过度通气的情况下二氧化碳分压过高就会导致缺氧，缺氧会使呼吸中枢兴奋，因此对于中枢神经系统疾病的患者，会有明显脑细胞的损伤。
例如，患者已经出现了脑炎、脑外伤、脑肿瘤等情况下，一旦出现呼吸性碱中毒，会刺激呼吸中枢使患者出现过度通气，此时会对脑细胞进一步的损伤。
患者会出现明显的头晕、头痛、短暂性意识丧失，甚至谵妄、昏迷等临床症状和反应。是因为体内的二氧化碳分压过高、氧分压过低，引起了脑细胞严重的乏氧，引发ATP的代谢障碍而引起脑细胞的损伤。