呼吸衰竭可以按動脈血氣分析、發病急緩或發病機制進行分型，目前常按動脈血氣分析進行分型。呼吸衰竭指在海平面靜息狀態下，患者出現PaO2下降，伴或不伴有CO2潴留，而診斷呼吸衰竭的必備條件是動脈血氣分析。動脈血氣分析可將呼吸衰竭分為Ⅰ型呼吸衰竭與Ⅱ型呼吸衰竭，Ⅰ型呼吸衰竭又稱為低氧性呼吸衰竭，即患者在海平面靜息狀態下PaO2≤60mmHg且無CO2潴留。Ⅱ型呼吸衰竭又稱為高碳酸血癥型呼吸衰竭，即患者在上述條件下滿足PaO2＜60mmHg，同時滿足血液中PaCO2＞50mmHg，即Ⅱ型呼吸衰竭患者除低氧血癥，還存在CO2潴留。