由于Ⅱ型呼吸衰竭病人有二氧化碳的潴留，可出現高碳酸血癥。這類病人呼吸中樞的化學感受器對二氧化碳的反應較差，其呼吸的維持主要靠低氧血癥對頸動脈竇、主動脈體化學感受器的興奮作用來刺激病人呼吸。 若進行高濃度吸氧，則病人的二氧化碳分壓迅速上升，外周化學感受器可失去對低氧血癥的刺激，病人的呼吸變淺、變弱，從而可加重肺泡通氣不良，加重肺泡的氧彌散。氧的彌散下降，可導致病人的二氧化碳分壓進一步升高，最后導致二氧化碳麻醉，病人神志發生變化。