長期氧療有利於提高患者生存率、改善生活質量和神經精神狀態，減輕紅細胞增多症，預防夜間低氧血癥，改善睡眠質量，預防肺心病和右心衰竭的發生以及減少醫療費用包括住院次數和住院天數。
(一)糾正低氧血癥和減緩肺功能惡化
長期氧療可以糾正慢性缺氧患者的低氧血癥，而不會明顯加重二氧化碳瀦留，同時對肺功能也能產生有利影響。Goldstein等觀察了8例穩定期肺心病患者夜間氧療對血氣的影響，並與非氧療組進行比較。結果發現夜間氧療可維持SaO2在0.90以上，睡眠時動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)僅輕度增加，通常<0.8kPa(6mmHg)，多於前半夜發生，不呈進行性。認為穩定狀態的慢阻肺患者夜間氧療時PaCO2的輕度增高無重要臨床意義。在正常成人一秒鐘用力呼氣容積的降低平均為30～40ml/年，在慢性阻塞性肺疾病患者下降幅度更大，大約50～100ml/年，在實施氧療後肺功能的繼續惡化延緩。
(二)降低肺動脈壓和延緩慢性阻塞性肺疾病進展
長期氧療可以降低肺動脈壓，減輕或逆轉肺動脈高壓的惡化。Fletcher等對51例中度及重度慢性阻塞性肺疾病患者進行了3年的長期氧療觀察，所有患者日間PaO2≥8.0kPa (60mmHg) ，其中38例證實為睡眠減飽和(desaturation)。採用雙盲的方法隨機分為兩個組。第一組19例，應用氧濃縮器給氧，氧流量為3L/min;第二組19例，偽裝氧濃縮器實際吸入室內空氣;另外13例為第三組，直接吸入室內空氣。第一組和第二組均為睡眠性低氧血癥患者。結果表明，第一組患者肺動脈壓平均減低為0.49kPa (3.7mmHg) ，而第二組患者肺動脈壓平均升高為0.52kPa (3.9mmHg) 。
長期氧療對肺動脈壓的影響受以下因素的影響：
①氧療時間：每天氧療時間越長，肺動脈壓的改善越明顯;
②肺動脈壓水平：長期氧療對輕中度肺動脈高壓效果更好;
③個體差異性：慢性阻塞性肺疾病患者對缺氧以及氧療的反應存在個體差異性。
每日吸氧15h以上能夠糾正大多數重症慢性阻塞性肺疾病患者肺動脈高壓的惡化。但事實上，目前尚不完全清楚慢性阻塞性肺疾病肺小血管結構的改變是否存在潛在性可逆因素，也不清楚這種血管結構改變是否完全是慢性缺氧的結果。有學者觀察到在開始長期氧療前，肺動脈壓逐年進行性上升，開始長期氧療的幾年間，肺動脈壓逐漸恢復至最初觀察水平，但仍未降至正常。因此，可以肯定說長期氧療能穩定或阻斷肺動脈高壓的發展，在一部分患者可能緩解肺動脈高壓。
另外，長期氧療尚可使紅細胞壓積減小、血液粘稠度降低，以及使心肺氧供增加，進一步改善心功能狀態，結果可延緩慢性阻塞性肺疾病的發展。長期氧療降低慢性阻塞性肺疾病患者紅細胞壓積的作用，常在氧療後4～6周出現，並且氧療前紅細胞壓積越高者(≥0.55)
(三)提高生存率
1980年北美夜間氧療試驗小組(NOTT)報告了6箇中心203例慢性阻塞性肺疾病低氧血癥患者進行持續夜間氧療的結果，平均隨訪時間19.3個月。結果發現：夜間氧療組(每日夜間給氧12h)1年病死率為20.6％，2年病死率為40.8％;而持續氧療組(每日持續吸氧至少19h以上)1年病死率為11.9％，2年病死率為22.4％。夜間氧療組患者死亡的相對危險係數是持續氧療組的1.94倍。
長期氧療改善預後的機制尚不十分清楚，可能與以下因素有關：
①改善肺血液動力學：肺血管阻力降低，肺動脈壓穩定，避免了肺動脈壓的不斷繼續惡化。長期氧療後大多數患者肺血管阻力和肺動脈壓降低，心輸出量和心臟指數增加，右心衰竭減輕。
②糾正低氧血癥：嚴重缺氧時，PaO2與SaO2的關係處於氧合血紅蛋白解離曲線斜率最大的部分，PaO2稍微降低，即可引起SaO2的大幅度下降。任何原因如睡眠、通氣功能障礙加重以及通氣/血流比例失調均可使SaO2迅速下降，並導致心律失常、心肌梗塞等而致死。長期氧療可使PaO2維持在8.0kPa(60mmHg)以上，可避免或減少上述情況的發生。
(四)提高生活質量
長期氧療不僅可以減輕靜息狀態下的呼吸困難，也可減輕活動後氣短，增加日間活動範圍，提高運動耐力。長期氧療患者呼吸衰竭發生率下降，住院次數減少，症狀減輕，睡眠改善，心理和精神狀態也得到改善，使生活質量得到提高。
(五)改善神經精神症狀
長期慢性缺氧患者可出現注意力不集中、記憶力和智力減退、定向力障礙、頭痛、嗜睡、煩躁等表現。神經精神症狀的輕重與慢性低氧血癥的程度有關。長期氧療可以改善大腦的缺氧狀態，減輕神經精神症狀。
總之，長期氧療的目標是預防或減少慢性缺氧的不良影響，恢復正常活動水平，達到應用行動式吸氧裝置離開家庭進行散步或旅行的目的。
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