呼吸衰竭常伴氧分压下降，二氧化碳分压下降或增高的相应病理生理学改变，从而造成患者机体各方面功能出现紊乱。如果患者出现重度呼吸衰竭，通常可出现以下并发症：
1、如果患者属于Ⅱ型呼吸衰竭，且二氧化碳分压＞80mmHg，则可伴嗜睡、昏迷，甚至精神错乱等相应临床表现；
2、如果患者氧分压特别低，如氧分压＜40mmHg，则可伴随弥散功能异常，即因动脉血和静脉血氧分压值接近，导致从动脉血弥散到静脉血的过程受到影响；
3、如果病人心脏缺氧，则可能伴心梗、心律失常，甚至是心脏骤停等；
4、如果患者神经系统受到缺氧影响，可伴神志改变。患者长时间处于低氧状态，可因缺氧造成神志出现问题或昏睡；
5、如果患者肾脏功能受到影响，则可伴功能性肾功衰，出现尿少等症状，但若缺氧能及时纠正，即呼吸衰竭能及时纠正，则肾脏功能受损也可慢慢恢复。