气道阻塞性病变
气管-支气管的炎症、痉挛、异物、肿瘤或纤维化短痕，如慢性阻塞性肺疾病和严重哮喘等，这些病症如同气道的“拦路虎”，导致气道阻塞和肺通气不畅。这种不畅使得空气流通出现混乱，引发通气血流失调，导致身体缺氧和二氧化碳滞留，最终可能导致呼吸衰竭。
肺组织病变
肺泡和肺间质的各类病变，如肺炎、肺气肿、严重的肺结核性肺纤维化、肺水肿以及肺尘沉着等，它们破坏肺的结构，导致肺泡减少，有效的气体扩散面积减小。这种状况下的通风比例紊乱，同样造成缺氧和二氧化碳滞留，进而引发呼吸衰竭。
肺血管病变
肺栓塞和肺血管炎等病状，使肺毛细血管的灌注减少，通风与血流失去平衡。部分未经氧合的静脉血直接流入肺静脉，这无疑加剧了呼吸衰竭的风险。
胸部和胸膜病变
胸部创伤、严重脊柱畸形、胸膜肥厚粘连、自发性或创伤性胸部疾病，以及大量胸部积液等，这些状况会束缚胸部的活动，影响胸部的正常功能。这些因素导致肺部扩张受限，气体分布不均，进而引发肺通气和通风功能障碍，导致呼吸衰竭的出现。
神经肌肉疾病
脑血管疾病、颅脑创伤、脑炎以及中毒等，都可能抑制呼吸中枢。而脊髓的直接变化、辅助神经炎、重症肌无力以及钾代谢紊乱等，都可能影响呼吸肌的功能。这些状况可能导致呼吸肌无力、瘫痪，呼吸能力下降，最终引发肺通气不足。
