严重低钾血症患者主要死于心脏相关并发症（心律失常、心功能不全）、呼吸肌麻痹、多器官功能衰竭，儿童患者因心肌和呼吸肌发育未完全成熟更易出现严重情况且病情变化快，老年患者各器官功能衰退耐受性差风险高，需密切监测和谨慎处理以降低死亡风险
1.心脏相关并发症
心律失常：严重低钾血症时，心肌细胞的电生理特性会发生改变，导致心肌兴奋性增高、自律性改变等。例如，可引起室性早搏、室性心动过速，甚至心室颤动等严重心律失常。研究表明，低钾血症可使心肌细胞膜对钾离子的通透性降低，影响动作电位的复极过程，从而引发心律失常。在心电图上可表现为T波低平、增宽、倒置，U波明显等。严重的心律失常如心室颤动可导致心脏骤停，是严重低钾血症患者死亡的主要原因之一。对于有基础心脏疾病的患者，如冠心病、心肌病等，低钾血症引发心律失常的风险更高，因为基础心脏疾病已经使心肌的结构和功能存在异常，低钾血症进一步干扰心肌电活动，更容易诱发致命性心律失常。
心功能不全：低钾血症会影响心肌的收缩和舒张功能。低钾可使心肌细胞内钾离子浓度降低，影响心肌的能量代谢，导致心肌收缩力减弱。同时，低钾还可引起心肌细胞的超极化，使心肌的应激性改变，进而影响心脏的整体功能。严重时可导致心功能不全，甚至引起急性左心衰竭等，最终可因心功能衰竭而死亡。尤其是老年患者，本身心功能储备较差，严重低钾血症更易诱发心功能不全。
2.呼吸肌麻痹
严重低钾血症可累及呼吸肌，导致呼吸肌无力甚至麻痹。呼吸肌麻痹会使患者的通气功能严重受损，引起呼吸困难，进而导致缺氧和二氧化碳潴留。当呼吸肌完全麻痹时，患者无法自主呼吸，若不及时进行机械通气等救治措施，会因呼吸衰竭而死亡。对于一些长期卧床、呼吸肌力量本就相对较弱的患者，如老年慢性疾病患者等，严重低钾血症时呼吸肌麻痹的风险更高，更易出现呼吸衰竭危及生命。
3.多器官功能衰竭
严重低钾血症导致的心脏功能障碍、呼吸功能障碍等会进一步影响全身各器官的血液灌注和氧供。长期的缺氧和灌注不足会逐渐引起多器官功能受损，如肾功能衰竭、肝功能损害等。例如，肾脏灌注不足可导致少尿、无尿，进而发展为急性肾功能衰竭；肝脏灌注和氧供不足可影响其正常的代谢和解毒功能等。多个器官功能衰竭是严重低钾血症患者死亡的重要原因之一，尤其是对于原本就存在多器官功能潜在风险的患者，如患有慢性肝肾疾病等的患者，更易在严重低钾血症时出现多器官功能衰竭。
特殊人群方面，儿童患者由于其心肌细胞和呼吸肌等发育尚未完全成熟，严重低钾血症时更易出现心律失常和呼吸肌麻痹等情况，且病情变化往往较为迅速，需要更加密切的监测和及时有效的救治；老年患者本身各器官功能有所衰退，对低钾血症的耐受性更差，心脏、呼吸及其他器官功能障碍的风险更高，在处理严重低钾血症时需更加谨慎，及时识别并处理可能出现的各种并发症以降低死亡风险。
