动脉氧分压正常值在80-100mmHg之间。动脉氧分压在60-80mmHg之间为轻度缺氧；45-60mmHg为中度缺氧；小于45mmHg为重度缺氧。在临床上通常把动脉血氧分压小于60mmHg，作为低氧血症以及呼吸衰竭的诊断标准。若单纯血氧分压小于60mmHg不伴有二氧化碳潴留，诊断为I型呼吸功能衰竭；若伴有二氧化碳分压大于50mmHg，则诊断为II型呼吸功能衰竭。