機體出現缺氧、二氧化碳不潴留，表明氣道不存在問題，氧與肺泡膜的交換出現故障，引起急性Ⅰ型呼吸衰竭。急性Ⅰ型呼吸衰竭常見于心功能不全的患者，老年人睡覺可能出現突然憋醒、呼吸大喘、紫紺、大汗淋漓等癥狀，均是心功能不全引起，由于心功能不全導致血容量降低，進而造成呼吸衰竭。也常見于重癥肺炎患者，肺泡膜出現障礙，氧氣無法彌散，容易引起呼吸衰竭。