引起高原反应的原因，通常最基本的原因是机体对乏氧的适应能力不足。高原地区空气稀薄，海拔越高发病率越高，海拔高度每提高一千米，空气中的氧含量就会减少10%。
因此，人在到达高原以后，因为不适应过高的海拔导致的氧含量过低，就会出现肺泡内氧分压不足，而引起肺泡内气体交换氧合不足，此时人体就会出现供氧不足。
尤其是大脑心肌细胞对缺氧极为敏感，会造成一组高原反应的综合征和临床症候群。这些情况都是因为海拔过高、氧分压过低而导致的。