呼吸衰竭表現為換氣和（或）通氣功能性障礙，通常伴隨缺氧和（或）二氧化碳瀦留，也就是常見的“憋氣”。呼吸衰竭分為顯性的和非顯性的，顯性的呼吸衰竭，通常患者會伴隨陣發性肌肉抽搐和胸腔抬舉樣呼吸，診斷比較直觀和簡單；而對於非顯性的呼吸衰竭，目前比較常用的診斷方法就是動脈血氣測試。通常醫生會使用血氣針，在患者的股動脈或橈動脈採集動脈血液樣本，利用血氣分析儀，在短時間內就可以得到一個準確的數值。
在動脈血氧分壓小於60mm汞柱並且動脈血二氧化碳分壓大於50mm汞柱稱為Ⅱ型呼吸衰竭，在確定動脈血氧分壓小於60mm汞柱，而血二氧化碳分壓正常則稱為Ⅰ型呼吸衰竭。如果樣本符合這一標準，那麼可以確認人體當中的血液的攜氧量已經低於標準值了，出現低氧血癥，可以確診為呼吸衰竭。在測定期間要保持血液的抗凝性，不要採到靜脈血。
一般情況下，判斷是否呼吸衰竭的標準是比較客觀的，但是對於比較特別的患者可能會有標準差異。
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