發病機制可分為通氣性呼吸衰竭和換氣性呼吸衰竭,也可分為泵衰竭(pumpfailure)和肺衰竭(lungfailure)。
驅動或制約呼吸運動的中樞神經系統、外周神經系統、神經肌肉組織(包括神經-肌肉接頭和呼吸肌)以及胸廓統稱為呼吸泵,這些部位的功能障礙引起的呼吸衰竭稱為泵衰竭。
通常泵衰竭主要引起通氣功能障礙,表現為Ⅱ型呼吸衰竭。肺組織、氣道阻塞和肺血管病變造成的呼吸衰竭,稱為肺衰竭。肺組織和肺血管病變常引起換氣功能障礙,表現為I型呼吸衰竭。嚴重的氣道阻塞性疾病(如COPD)影響通氣功能,造成Ⅱ型呼吸衰竭。