氧分压和二氧化碳分压，包括动脉氧分压或二氧化碳分压、静脉氧分压或二氧化碳分压。通常临床关注的是动脉血氧分压和动脉二氧化碳分压，动脉血氧分压的正常值为≥80mmHg，动脉二氧化碳分压的正常值为35-45mmHg。＜80mmHg的动脉血氧分压，称为低氧血症，而动脉血氧分压＜60mmHg时，通常为呼吸衰竭。
仅有氧分压＜60mmHg，没有二氧化碳潴留则称为Ⅰ型呼吸衰竭，如果有低氧血症，同时存在动脉二氧化碳分压＞50mmHg，即为Ⅱ型呼吸衰竭。Ⅱ型呼吸衰竭的动脉二氧化碳分压诊断标准为＞50mmHg，同时动脉氧分压＜60mmHg。综上所述，仅有低氧血症存在，而没有二氧化碳潴留，为Ⅰ型呼吸衰竭。低氧血症和二氧化碳潴留同时存在，为Ⅱ型呼吸衰竭。