La fisiopatologia è la scienza che s'interessa del funzionamento normale (fisiologia) o alterato per la presenza di una malattia (patologia) di un organo o di un apparato. La fisiopatologia respiratoria, in particolare, s'interessa dell'apparato respiratorio. La funzione respiratoria può essere compromessa da numerose malattie che colpiscono i bronchi ed il polmone. Le principali malattie del polmone sono: la broncopolmonite (l'infiammazione di bronchi e polmoni), la polmonite (l'infezione dei polmoni), l'ascesso polmonare (che è l'accumulo di pus (liquido più o meno denso formato da microbi e cellule morte) nel polmone), l'asma bronchiale (malattia che provoca una sensazione di costrizione toracica crescente: il respiro diventa affannoso, interrotto da una tosse secca e rabbiosa), l'enfisema polmonare (perdita irreversibile di elasticità e riduzione della superficie respiratoria dei polmoni) e la tubercolosi (che è una malattia infettiva cronica che può colpire qualsiasi organo del corpo e soprattutto i polmoni). L'insufficienza respiratoria è la diminuzione dell'attività dell'apparato respiratorio, che può manifestarsi improvvisamente anche in seguito ad altre malattie già presenti nell'organismo. É caratterizzata da un'alterazione delle quantità (pressioni parziali) dei gas disciolti nel sangue; si hanno, infatti, un'insufficiente ossigenazione del sangue, evidenziata dalla diminuzione della pressione dell'ossigeno (ipossiemia) cui può associarsi o meno un aumento della pressione di anidride carbonica (ipercapnia). Pertanto, oltre alla difficoltà respiratoria, l'insufficienza respiratoria provoca altri sintomi specifici legati all'ipossiemia (irrequietezza, agitazione, tachicardia, cianosi, ecc.) o all'ipercapnia (cefalea, tremori muscolari, acidosi); entrambe tali condizioni, poi, possono provocare alterazione dello stato di coscienza (dallo stato confusionale fino al coma).