呼吸性酸中毒时出现呼吸困难主要是因为体内二氧化碳潴留等因素导致。正常情况下，人体通过呼吸调节酸碱平衡，当发生呼吸性酸中毒时，比如各种原因引起肺通气不足，使得二氧化碳排出减少，血液中二氧化碳分压升高。二氧化碳能与水结合形成碳酸，从而使血液中碳酸浓度升高，影响内环境稳定。
一、呼吸中枢受到刺激
二氧化碳对呼吸中枢的影响： 二氧化碳是调节呼吸的重要化学因素，血液中二氧化碳分压升高时，会刺激颈动脉体和主动脉体化学感受器，进而兴奋呼吸中枢。但当二氧化碳分压过高时，反而会抑制呼吸中枢。一般来说，当动脉血二氧化碳分压超过60mmHg时，这种抑制作用可能就会显现，导致呼吸变浅变慢，从而出现呼吸困难的表现。
二、酸碱平衡失调影响机体功能
对神经肌肉的影响： 呼吸性酸中毒会引起体内酸碱平衡失调，使得神经肌肉的兴奋性发生改变。正常情况下，神经肌肉的正常功能依赖于稳定的酸碱环境，当酸中毒时，会影响神经肌肉的正常传导和功能，导致呼吸肌等肌肉功能受到影响，进而影响呼吸运动，出现呼吸困难。例如，会使肌肉的收缩力下降等，影响肺部的通气功能。
三、缺氧相关因素
缺氧的产生： 呼吸性酸中毒往往伴随着缺氧情况。因为肺通气不足，氧气吸入减少，同时二氧化碳排出障碍，导致机体缺氧。而缺氧又会进一步加重呼吸困难。机体缺氧时，会刺激呼吸中枢，试图通过加深加快呼吸来改善缺氧状况，但如果肺通气功能本身已经存在严重问题，这种代偿可能无法有效纠正缺氧和呼吸困难的情况，反而会使呼吸肌疲劳等，让呼吸困难更加严重。比如慢性阻塞性肺疾病患者，常出现呼吸性酸中毒，同时伴有明显的呼吸困难，就是因为存在肺通气障碍导致二氧化碳潴留和缺氧，进而引发一系列影响呼吸功能的问题。