急性Ⅰ型呼吸衰竭常见于气道阻塞性疾病（如严重喉、气管等上气道阻塞）、肺部实质病变（如各种肺炎、ARDS、肺血管疾病中的肺栓塞）、胸廓与胸膜疾病（如严重胸廓畸形、大量胸腔积液、气胸），这些情况分别通过不同机制导致通气或换气功能障碍，引发低氧血症为主的急性Ⅰ型呼吸衰竭。
严重喉、气管、支气管的炎症、水肿、痉挛、异物或肿瘤等引起的上气道阻塞：这类情况会导致气道通气受限，影响气体的正常交换。例如，儿童因气道相对狭窄，呼吸道感染引发的喉炎可能导致急性喉梗阻，进而引起急性Ⅰ型呼吸衰竭；成年人也可能因气道内肿瘤生长逐渐阻塞气道，在某些诱因下突发急性发作。从病理生理角度看，气道阻塞会使肺泡通气不足，氧摄入减少，二氧化碳排出受阻，最终导致低氧血症为主的Ⅰ型呼吸衰竭表现。
肺部实质病变：
各种肺炎：如细菌性肺炎（肺炎链球菌肺炎等）、病毒性肺炎（新冠病毒肺炎累及肺部时）、真菌性肺炎等。以细菌性肺炎为例，病原体感染肺组织后，引起肺泡炎症、渗出，使得肺泡换气功能障碍。炎症导致肺泡膜增厚，影响气体的弥散，氧不能有效地从肺泡弥散到血液中，从而出现低氧血症，引发急性Ⅰ型呼吸衰竭。不同年龄段人群都可能患病，儿童肺炎由于其免疫系统和呼吸系统发育尚未完善，病情变化往往较为迅速；老年人肺炎则可能因基础疾病多，病情更易加重发展为急性Ⅰ型呼吸衰竭。
急性呼吸窘迫综合征（ARDS）：多由肺内严重感染、严重创伤、休克等肺内、外严重疾病引起。肺组织受到严重损伤后，肺泡-毛细血管膜损伤，通透性增加，导致肺水肿、肺不张等。大量炎性介质释放，进一步加重肺损伤。肺泡表面活性物质减少，肺泡萎陷，通气/血流比例失调，弥散功能障碍显著，患者出现严重的低氧血症，是急性Ⅰ型呼吸衰竭的典型重症原因之一。任何年龄段均可发生，但危重症患者、创伤患者等更易罹患，且病情进展快，需密切监测和及时干预。
肺血管疾病：
肺栓塞：体循环的各种栓子脱落阻塞肺动脉及其分支引起肺循环障碍。最常见的是下肢深静脉血栓脱落形成的血栓栓塞肺动脉。肺栓塞后，affected肺区血流减少，通气/血流比例失调，同时梗死区域肺泡通气不能被充分利用，导致低氧血症。例如，长期卧床的患者、骨折术后患者、孕产妇等是肺栓塞的高危人群，这些人群由于活动减少等因素容易形成静脉血栓，一旦栓子脱落就可能引发肺栓塞进而导致急性Ⅰ型呼吸衰竭。
胸廓与胸膜疾病：
严重的胸廓畸形：如严重的脊柱侧凸，会影响胸廓的正常容积和肺的扩张，导致肺通气不足。胸廓畸形使胸腔内结构异常，肺组织受压，呼吸运动受限，气体交换面积减少，从而引起低氧血症。不同年龄人群的胸廓畸形原因不同，儿童可能因先天性发育异常导致胸廓畸形，成年人可能因脊柱侧弯等后天因素逐渐发展而成，病情严重时可引发急性Ⅰ型呼吸衰竭。
大量胸腔积液：胸腔内液体迅速增多，压迫肺组织，使肺不能充分扩张，通气量减少，同时影响肺的换气功能。例如，感染、肿瘤等原因可导致胸腔积液，短时间内大量胸腔积液会严重影响呼吸功能，导致急性Ⅰ型呼吸衰竭。各种年龄段都可能出现胸腔积液情况，老年人可能因肿瘤转移等原因出现恶性胸腔积液，进而引发相关呼吸衰竭表现。
气胸：气体进入胸腔，压迫肺组织，导致肺萎陷，影响肺的通气和换气功能。自发性气胸可发生在健康人，也可见于有基础肺疾病的人，如慢性阻塞性肺疾病患者肺大疱破裂易引发气胸。气胸发生后，患侧肺被压缩，通气/血流比例失调，出现低氧血症，急性发作时可导致急性Ⅰ型呼吸衰竭。不同年龄人群都有发生气胸的可能，年轻人可能因剧烈运动等诱因发生自发性气胸，老年人则可能在基础肺疾病基础上出现气胸。
