代谢性酸中毒特征性的临床表现是呼吸深大。之所以呼吸深大，是由于代谢性酸中毒引起的体内酸性产物过多，以至于机体为了维持酸碱平衡，使pH值在相对正常范围。通过增加呼吸的通气量，增加呼吸的频率，代偿性通过呼出二氧化碳，使碳酸和碳酸氢根的比值能够维持在20：1，也就是pH维持在7.35~7.45。
由于代谢性酸中毒的患者，很多都是酸性产物排除障碍、酸性产物产生过多、丢碱过多造成。如肾功能衰竭导致的体内酸性产物排除障碍；严重缺氧导致的无氧酵解增加，引起的乳酸性酸中毒；糖尿病酮症酸中毒引起酮症酸中毒。因此，有的患者可能会闻到呼出的气体里有铜臭味，犹如烂苹果的气味，这些都是代谢性酸中毒特征性的临床表现。
除此以外，患者还可能出现恶心、呕吐、头痛、食欲下降、乏力等消化道症状。严重代谢性酸中毒可以导致血压下降、心率增快、心音低钝，并直接危及患者生命。