A IR tipo I se caracteriza pela presença de picos da PaO₂ com valores normais ou aumentados da PaCO₂.

Na IR tipo II observa-se elevação do gradiente alveoloarterial de oxigênio devido a distúrbios da relação V/Q.

Em casos de IR tipo I ocorre elevação dos níveis de gás carbônico por falência ventilatória, também é comum hipoxemia em pacientes respirando ar ambiente.

Hipoxemia com gradiente aumentado indica defeito nas trocas alveolocapilares e aponta para IR tipo I.