过度换气综合征是由于通气过度超过生理代谢需要而引起的一组症候群，其临床表现多样。一般来说，患者会出现呼吸相关的表现以及神经肌肉等方面的表现等。
呼吸相关表现
呼吸加快： 患者会明显感觉呼吸频率增快，有的可能每分钟呼吸次数能达到20 - 30次甚至更多，自己能明显察觉到呼吸变得急促。呼吸困难： 会觉得吸气不够用或者呼吸不畅，感觉空气不够吸，有窒息感，但实际呼吸空气是充足的。
神经肌肉方面表现
口唇、四肢麻木： 部分患者会出现口唇周围以及手指、脚趾等部位的麻木感，就像被轻微电麻了一样，有的还可能伴有针刺样感觉。手足抽搐： 严重时会出现手足抽搐，表现为双手呈鹰爪样，手指屈曲，手腕屈曲，踝关节伸直，膝关节伸直等，类似于缺钙引起的抽搐表现，但机制不同。
全身其他表现
头晕头痛： 由于过度换气导致体内二氧化碳排出过多，引起脑部血管收缩，从而出现头晕、头痛症状，头痛一般为双侧头部的胀痛或者闷痛。心慌胸闷： 患者可能会感觉心跳加快、心慌，同时胸部有闷塞感，好像有东西压着一样，不过检查心脏本身可能没有器质性病变。意识障碍： 少数严重的患者可能会出现短暂的意识障碍，表现为意识模糊、嗜睡等，但一般通过调整呼吸后可逐渐缓解。