呼吸衰竭最主要临床表现包括呼吸困难（最早出现，有频率、节律和深度改变，不同年龄、性别、生活方式及基础疾病患者表现有差异）、发绀（缺氧典型表现，与还原血红蛋白含量相关，不同年龄患者表现有差异，长期高原环境及有肺部基础疾病者可出现）、精神神经症状（急性呼吸衰竭可迅速出现精神错乱等，儿童更突出，老年易误诊，慢性呼吸衰竭随病情进展出现注意力不集中等，不同年龄表现有差异，不良生活方式及有慢性肺部疾病病史者更易出现）、循环系统表现（早期心动过速、血压升高，不同年龄表现不同，严重时心律失常、血压下降甚至心脏骤停，特殊生理时期及有心血管基础疾病者表现不同）、消化系统表现（严重时肝功能异常、消化道出血等，不同年龄表现有差异，长期大量饮酒及有肝脏基础疾病者表现更严重）。
发绀：是缺氧的典型表现。当动脉血氧饱和度低于90%时，可在口唇、甲床等部位出现发绀。但需要注意，发绀的程度与还原血红蛋白含量相关，如贫血患者血红蛋白含量低时，即使缺氧，发绀也可能不明显；而红细胞增多症患者，即使血氧饱和度正常，也可能出现发绀。不同性别患者发绀表现无明显性别差异，但年龄方面，新生儿发绀可能更容易被家长发现，因为新生儿皮肤较薄，甲床等部位颜色相对浅，发绀表现更明显。生活方式中，长期处于高原环境的人群，机体对缺氧有一定适应，但发生呼吸衰竭时，发绀仍会出现。有肺部基础疾病病史者，发绀是呼吸衰竭时常见的缺氧表现之一。
精神神经症状
急性呼吸衰竭：可迅速出现精神错乱、狂躁、昏迷、抽搐等症状。比如，急性严重缺氧可导致脑组织受损，引起神经系统功能障碍。在儿童患者中，急性呼吸衰竭时精神神经症状可能更为突出，因为儿童神经系统发育尚不完善，对缺氧和二氧化碳潴留的耐受能力更差，可能很快出现烦躁不安、意识模糊等表现。老年患者由于脑动脉硬化等基础疾病存在，发生呼吸衰竭出现精神神经症状时，可能更容易误诊或者病情进展更快需密切关注神经系统变化。
慢性呼吸衰竭：随着病情进展，患者可出现注意力不集中；昼睡夜醒；进而出现意识障碍等情况，如有二氧化碳潴留，可表现为先兴奋后抑制症状，兴奋症状包括烦躁不安、躁动等；抑制症状表现为嗜睡、昏迷等；慢性呼吸衰竭患者在不同年龄阶段表现有差异，老年患者本身可能存在脑功能减退，发生呼吸衰竭时精神神经症状可能更为复杂；女性患者与男性患者在此方面无明显性别特异性差异，但生活方式中长期熬夜等不良生活方式可能加重神经系统对缺氧及二氧化碳潴留的敏感性，增加精神神经症状出现风险。有慢性肺部疾病病史者，精神神经症状往往是呼吸衰竭病情加重的重要提示信号。
循环系统表现
早期：可出现心动过速；血压升高。因为缺氧和二氧化碳潴留可刺激心脏交感神经兴奋，导致心率加快及血压升高，但这种情况可能随着病情变化而改变；不同年龄患者早期循环系统表现可能不同，儿童患者心脏代偿能力相对较强，但发生呼吸衰竭时早期也会出现心率增快等表现；老年患者由于心血管系统本身可能存在退行性变，发生呼吸衰竭时早期循环系统表现可能被基础疾病掩盖，需仔细监测心率、血压变化。
严重时：可出现心律失常、血压下降；甚至心脏骤停。当呼吸衰竭严重时，缺氧及二氧化碳潴留进一步加重，可影响心肌功能，导致心律失常，严重时可引起血压下降甚至心脏骤停危及生命；女性患者在妊娠等特殊生理时期发生呼吸衰竭时，循环系统表现可能会因为妊娠相关的生理变化而有所不同，需要特别关注；有心血管基础疾病病史者，发生呼吸衰竭时循环系统受累更明显，病情可能更为危重需积极处理循环系统相关并发症。
消化系统表现：严重呼吸衰竭可导致肝功能异常、消化道出血等。比如缺氧可影响肝脏血流灌注及代谢功能导致肝功能指标异常；胃肠道黏膜缺氧可引起糜烂出血等消化道出血表现；不同年龄患者消化系统表现有差异，儿童呼吸衰竭导致消化系统表现相对少见，但一旦出现需警惕病情严重程度；老年患者本身肝脏、胃肠道等器官功能减退，发生呼吸衰竭时消化系统受累更容易出现相应症状，如肝功能异常可能被忽视，而消化道出血可能更为隐匿需仔细观察患者大便颜色等情况；生活方式中长期大量饮酒者，本身肝脏功能可能受影响，发生呼吸衰竭时消化系统表现可能更严重；有肝脏基础疾病病史者，呼吸衰竭时消化系统表现会加重肝脏损害等情况需综合处理。
