الفشل التنفسي الحاد هو حالة تتميز باختلال في التركيب الغازي الطبيعي للدم الشرياني: إيصال كمية كافية من الأكسجين إلى الدم الشرياني، وإخراج الكمية المقابلة من ثاني أكسيد الكربون من الدم الوريدي إلى الحويصلات الهوائية. يؤدي اختلال تبادل الغازات الرئوي إلى انخفاض ضغط الأكسجين (نقص الأكسجة) وزيادة ضغط ثاني أكسيد الكربون (فرط ثاني أكسيد الكربون).