Incapacitat del pulmó per a mantenir l'intercanvi normal de gasos entre la sang i l'aire alveolar. Les causes són molt diverses: malaltia pulmonar obstructiva crònica, agudització greu de l'asma bronquial, malalties intersticials difuses del pulmó, malalties vasculars cròniques del pulmó, pneumònia, tromboembolisme pulmonar, síndrome del destret respiratori de l'adult, intoxicació per depressors del sistema nerviós central, malalties neuromusculars que provoquin alteracions ventilatòries i obstrucció de la via aèria. Hom distingeix entre les insuficiències respiratòries hipercàpniques amb parènquima pulmonar sa (insuficiència ventilatòria) o amb parènquima pulmonar patològic (malaltia pulmonar obstructiva crònica, bronquièctasis difuses, silicosi, tuberculosi pulmonar residual, agudització greu de l'asma bronquial) i les insuficiències respiratòries no hipercàpniques o hipoxèmiques (malalties pulmonars cròniques o agudes, edema pulmonar).