呼吸性酸中毒和呼吸性碱中毒的区别主要在于动脉二氧化碳分压的高低，动脉二氧化碳分压超过50mmHg或60mmHg，结合pH值低于7.35，即为呼吸性酸中毒。反之，动脉二氧化碳分压低于35mmHg，pH值高于7.45，则可能有呼吸性碱中毒。
正常情况下，动脉二氧化碳分压是35-45mmHg，但是当有呼吸功能不全，尤其是通气功能障碍时，就会出现二氧化碳排出障碍。当二氧化碳排出障碍导致动脉二氧化碳分压升高，超过50mmHg，就是急性呼吸衰竭导致的呼吸性酸中毒。
如果pH值也降低，称为失代偿，但并不是所有的呼吸性酸中毒的pH值都是降低。大多数情况下，尤其是慢 性呼吸性酸中毒二氧化碳分压增高的同时，可能有肾脏代偿，以至于二氧化碳分压很高，但pH值还在正常范围之内。