低氧血症会对人体多个系统造成不良影响。一般来说，当血氧饱和度低于90%时就属于低氧血症状态，而这种状态会引发一系列问题。
对呼吸系统的影响
导致呼吸频率改变： 人体缺氧时，会刺激呼吸中枢，初期呼吸会加快，比如可能从正常的每分钟12 - 20次增加到每分钟25次以上，试图通过加快呼吸来获取更多氧气。引起呼吸困难加重： 对于本身有肺部疾病的人，像慢性阻塞性肺疾病患者，低氧血症会让他们的呼吸困难症状明显加剧，原本轻微活动就气短的情况会变得更严重，甚至在休息时都感觉气不够用。
对心血管系统的影响
造成心率加快： 低氧血症会使得心脏交感神经兴奋，从而导致心率加快，可能从正常的每分钟60 - 100次升高到每分钟100次以上。引发血压变化： 初期可能会出现血压升高的情况，因为身体要通过升高血压来保证重要器官的血液灌注，但长时间的低氧血症会导致心脏负担加重，后期可能出现血压下降，严重时甚至会引起休克，导致血压过低，危及生命。
对神经系统的影响
导致头晕头痛： 大脑对缺氧非常敏感，低氧血症时，大脑供氧不足，会出现头晕、头痛症状，轻者感觉头部昏沉，重者头痛剧烈，像针扎一样或者胀痛难忍。引起意识障碍： 严重的低氧血症会影响大脑功能，导致意识障碍，轻度的可能表现为嗜睡，患者总是想睡觉，叫之能醒但反应迟钝；重度的会出现昏迷，患者完全失去意识，对刺激没有反应。
对其他系统的影响
影响消化系统： 低氧血症会使胃肠黏膜缺血缺氧，导致消化功能受到影响，出现食欲减退的情况，患者不想吃饭，而且还可能伴有恶心、呕吐症状。导致肾功能受损： 肾脏在低氧状态下，血流灌注会发生改变，长时间低氧血症可能会引起肾功能受损，表现为尿量减少，因为肾脏滤过功能受到影响，不能正常生成尿液。