动脉血与静脉血氧含量、颜色、酸碱度、气体成分存在差异，动脉血氧含量高、呈鲜红色、pH约7.35-7.45、PO高且PCO低，静脉血氧含量低、呈暗红色、pH约7.33-7.41、PO低且PCO高，不同年龄及患病人群会有相应变化。
一、血氧含量方面
动脉血是在肺中经过气体交换后富含氧气的血液，血氧含量相对较高。例如，正常人体动脉血氧含量约为19-23ml/dl，因为它刚从肺部获取了氧气，氧气与血红蛋白结合，携带较多的氧。而静脉血是经过组织细胞进行气体交换后，氧气含量减少、二氧化碳含量增加的血液，血氧含量较低，正常静脉血氧含量约为12-16ml/dl。不同年龄人群血氧含量可能有差异，儿童由于新陈代谢相对旺盛，在相同状态下动脉血氧含量可能与成人有一定不同，但总体遵循动脉血氧含量高于静脉血的规律；对于有肺部疾病等病史的人群，动脉血氧含量可能会降低，静脉血氧含量变化也会相应改变。
二、颜色方面
动脉血因氧合血红蛋白含量高，呈现鲜红色。这是因为氧合血红蛋白是鲜红色的，所以动脉血看起来颜色鲜艳。而静脉血由于去氧血红蛋白含量高，呈现暗红色。不同性别在正常生理状态下颜色差异不明显，但如果有疾病影响，比如贫血患者，无论是动脉血还是静脉血颜色可能都会偏淡；长期吸烟的人群，动脉血颜色可能也会有一定改变，因为烟草中的成分会影响血红蛋白的携氧等功能，进而影响血液颜色表现。
三、酸碱度方面
动脉血的酸碱度相对稳定，正常动脉血pH值约为7.35-7.45，保持在弱碱性范围。这是因为人体有完善的酸碱平衡调节机制，动脉血在肺和肾等器官的调节下维持稳定的酸碱度，以保证机体各种生化反应能在适宜的环境中进行。静脉血由于经过组织代谢产生了较多的酸性物质，其酸碱度相对动脉血略低，静脉血pH值约为7.33-7.41。不同生活方式的人群，比如长期高蛋白饮食的人群，可能会对酸碱平衡有一定影响，进而影响动脉血和静脉血的酸碱度；对于有肾脏疾病等病史的人群，酸碱平衡调节能力下降，动脉血和静脉血的酸碱度可能会偏离正常范围。
四、气体成分方面
动脉血中氧气分压（PO）较高，正常动脉血氧分压约为80-100mmHg，二氧化碳分压（PCO）较低，正常动脉血二氧化碳分压约为35-45mmHg。而静脉血中氧气分压较低，正常静脉血氧分压约为40mmHg左右，二氧化碳分压较高，正常静脉血二氧化碳分压约为50mmHg左右。在年龄方面，新生儿的呼吸功能还未完全发育成熟，动脉血和静脉血的气体分压情况与成人有差异，比如新生儿动脉血氧分压可能相对较低；对于有慢性阻塞性肺疾病等病史的人群，动脉血和静脉血的气体分压会出现明显异常，动脉血氧分压降低，二氧化碳分压升高，静脉血的相应气体分压也会随之改变。
