L'insuffisance respiratoire (IR) traduit l'incapacité du système respiratoire à assurer l'hématose, c'est-à-dire le transfert, premièrement, d'oxygène depuis le territoire alvéolaire vers le sang capillaire et/ou, deuxièmement, du dioxyde de carbone (CO₂) en sens inverse. On distingue l'IR hypoxémique (de type I), habituellement définie par la présence d'une pression partielle en oxygène inférieure à 60 mmHg, et l'IR hypercapnique (de type II) habituellement définie par une pression partielle en dioxyde de carbone supérieure à 45 mmHg. Selon la cinétique d'apparition de l'IR, on parle d'IR aiguë ou chronique. Les mécanismes responsables d'IR hypoxémique sont multiples ; on en distingue volontiers deux grands groupes, selon que l'hypoxémie est associée ou non à une augmentation du gradient alvéoloartériel en oxygène. Les hypoxémies à gradient majoré sont le plus souvent secondaires à une majoration des inégalités des rapports ventilation-perfusion au sein du poumon dont de multiples pathologies peuvent être responsables. Plus rarement, un shunt droite-gauche ou une limitation de la diffusion de l'oxygène peuvent également en être responsables. Les hypoxémies à gradient normal sont essentiellement liées à une hypoventilation alvéolaire, elle-même responsable d'une IR hypercapnique. L'IR hypoxémique à gradient majoré est souvent aggravée à l'exercice. L'IR hypercapnique est secondaire à une inadéquation entre la ventilation alvéolaire et la production de CO₂ par l'organisme. La ventilation alvéolaire peut devenir insuffisante lorsqu'il existe un déséquilibre entre la capacité des muscles respiratoires (pathologies neuromusculaires et de la paroi thoracique, dysfonction diaphragmatique) responsables d'assurer la ventilation alvéolaire et la charge qui leur est imposée (pathologies respiratoires obstructives et restrictives). L'IR hypercapnique est habituellement aggravée par le sommeil. Les pathologies respiratoires responsables d'IR sont souvent responsables d'anomalies multiples pouvant affecter l'hématose. En conséquence, les IR mixtes sont fréquentes. L'IR chronique fragilise le patient qui en est atteint ; toute acutisation peut mettre sa vie en danger.