呼吸衰竭严重到可以导致患者多脏器的功能衰竭，甚至可以发生临床死亡。例如严重的低氧血症时，患者可以出现神志恍惚、谵妄，甚至昏迷，进而呼吸运动受到抑制、呼吸表浅、节律不规则、心跳也会逐渐的减弱、血压下降，严重者可有呼吸、心跳停止而死亡。

对于严重的Ⅱ型呼吸衰竭可以出现肺性脑病，可以出现精神神志的异常改变，例如意识恍惚、嗜睡、昏迷，部分患者还可出现惊厥、抽搐等现象，患者也有生命的危险。

严重的呼吸衰竭还可以出现相应的严重并发症使病情进一步加重，例如心律失常、心力衰竭、酸碱平衡紊乱、DIC、上消化道出血、多脏器功能障碍等，患者死亡风险较高。