呼吸衰竭缺氧的表现轻重不一，与其缺氧的程度、持续的时间和发生的速度等多因素有关。
在轻度缺氧时，患者有可能症状不明显，或部分患者可出现活动后轻度气喘、胸闷不适，部分患者还可以伴有心悸、注意力不集中，长时间慢性轻度缺氧有时还可以有记忆力减退等。但随着缺氧程度进一步地加重，患者多有明显发绀现象，此时心率也会增快，部分患者可以有烦躁不安、头晕、头痛、出冷汗、神志恍惚。部分严重患者还可以伴有明显的喘闷，甚至呼吸困难等症状。
如果严重的低氧血症还未纠正，患者血压下降、心率变慢、呼吸表浅，甚至因此而出现谵妄、昏迷等意识障碍，少数严重缺氧患者可以临床死亡。