呼吸衰竭与肺组织病变有关，肺组织病变后影响肺的气体交换功能，通气血流比例都会受到影响，从而引起机体出现缺氧表现，出现呼吸衰竭表现。
但少量的肺组织病变，肺组织是可以代偿，不致使出现呼吸衰竭表现，而如果肺组织病变范围较广时，超出肺代偿功能，就会表现出呼吸衰竭。
除此以外严重的气道痉挛会阻塞气道，使肺通气障碍，也会出现呼吸衰竭。还有胸廓疾病、支配呼吸运动的神经肌肉发生病变、中枢性病变、循环系统障碍等，也都可能导致呼吸衰竭。