O espaço morto anatômico é o volume das vias aéreas condutoras. Seu valor normal é de cerca de 150 mL e ele aumenta com inspirações profundas devido à tração exercida sobre os brônquios pelo parênquima circunjacente. O espaço morto também depende do tamanho e da postura do indivíduo.

As bases pulmonares são menos ventiladas do que os ápices, devido aos efeitos gravitacionais sobre o pulmão.

A membrana alvéolo-capilar é extremamente fina, porém apresenta uma área muito extensa, tornando-a ideal para troca gasosa por difusão passiva.

As quatro causas de hipoxemia são: hipoventilação, limitação da difusão, shunt e desequilíbrio entre ventilação e perfusão.

O desequilíbrio entre ventilação-perfusão reduz a eficiência da troca gasosa de todos os gases do pulmão, de todos os gases. No entanto, muitos pacientes com ventilação e perfusão desigual apresentam PCO2 arterial normal, pois aumentam a ventilação alveolar. Contrariamente, a PO2 arterial é sempre baixa. O comportamento diferente dos dois gases é atribuído aos formatos diferentes das duas curvas de dissociação.