在缺氧的狀態下，人體各種機能會出現相應的改變，尤其是呼吸和循環系統更為明顯。缺氧時可以影響肺泡的氣體交換，血液攜氧減少，結合氧在組織中的釋放速度減慢，致使機體各臟器供氧不足。缺氧可間接的刺激呼吸中樞，引起通氣增加，主要表現為氣短，呼吸頻率增快。

缺氧時可引起肺小靜脈血管收縮，阻力增加，導致肺動脈高壓，同時肺毛細血管通透性增高，可以引發肺水腫，表現為喘憋、呼吸困難等。

肺動脈高壓使右心室射血阻力增加，持續負荷過大會出現右心功能衰竭，表現為食欲不振、雙下肢水腫等。缺氧狀態下也引起腦部小血管痙攣和通透性增加，產生腦水腫，表現為劇烈的頭痛，惡心嘔吐，伴有神志恍惚，抑郁或興奮，譫妄等精神癥狀，重者有抽搐，甚至昏迷。