Ⅰ型呼吸衰竭(呼衰)和Ⅱ型呼衰的診斷標準，主要依據動脈血氣分析的氧分壓和二氧化碳分壓。動脈血氣分析顯示動脈氧分壓低于60mmHg，就可以診斷為呼吸衰竭。Ⅰ型呼衰和Ⅱ型呼衰最大的區別在于，Ⅰ型呼衰不伴二氧化碳潴留，而Ⅱ型呼衰通常伴有動脈二氧化碳分壓增高，通常大于50mmHg。
需注意的是，無論是Ⅰ型呼衰還是Ⅱ型呼衰，動脈血氣分析的氧分壓是非常重要的指標。但是如果患者不是在海平面呼吸空氣20.9%氧氣的情況下，接受了各種形式的氧療，即便患者的動脈血氣分析中的氧分壓不低于60mmHg，也可診斷為呼吸衰竭。