對於呼吸衰竭的患者而言，動脈血氣分析是非常重要的一個實驗室結果。動脈血氣分析一般採自於橈動脈或者股動脈，根據獲取的動脈血氣分析結果，將呼吸衰竭分為Ⅰ型呼吸衰竭和Ⅱ型呼吸衰竭。Ⅰ型呼吸衰竭的診斷標準是在海平面、靜息狀態下、呼吸空氣條件下，動脈血氣分析的結果為動脈血氧分壓小於60mmHg，二氧化碳分壓下降或正常。

需要注意三個前提條件，即海平面、靜息狀態下、呼吸空氣條件下。呼吸空氣條件下在臨床上是指非吸氧狀態，二氧化碳分壓不能升高，標準是在下降或者正常的範圍內。對於Ⅰ型呼吸衰竭的患者，可以採取高流量吸氧，而對於Ⅱ型呼衰的患者，只能採取低流量吸氧，兩者區別在於是否伴有二氧化碳瀦留。