动脉血氧分压（PaO ₂）指动脉血中物理溶解的氧分子所产生的压力，可以作为判断缺氧的主要指标。PaO ₂﹤80毫米汞柱为低氧血症；PaO ₂﹤60毫米汞柱为呼吸衰竭；PaO ₂﹤30毫米汞柱有生命危险；PaO ₂﹤20毫米汞柱时，大脑及人体组织不能摄取氧气。

但是，发生低氧血症的时候，人体还是有一定办法进行补救的。PaO ₂下降到60毫米汞柱以下可刺激人体的外周化学感受器，使得呼吸增强以利于吸入更多的空气。然而，需要警惕的是，缺氧对存在大脑的呼吸中枢的直接作用却是抑制的，当PaO ₂进一步下降到30毫米汞柱以下时，低氧对中枢的抑制作用超过了对外周化学感受器的兴奋作用，结果是使呼吸减弱，加重呼吸衰竭。此时最需要的是马上吸氧，尽快将PaO ₂提高上来。