重度低氧血症是指血氧分压明显降低，一般血氧分压可低于60mmHg，同时伴有血氧饱和度下降等情况。其临床表现较为多样，主要体现在多个方面。
呼吸系统表现
呼吸频率改变： 重度低氧血症时，患者呼吸会变得急促，每分钟呼吸频率可能会超过20次。这是身体试图通过加快呼吸来获取更多氧气的一种表现。呼吸困难： 患者会明显感觉吸气、呼气都很费力，可能会出现鼻翼扇动、三凹征等情况，也就是胸骨上窝、锁骨上窝及肋间隙在吸气时明显凹陷，严重时患者会被迫采取端坐位来改善呼吸状况。
心血管系统表现
心率变化： 早期可能会出现心率加快，可达到100次/分以上。这是因为身体缺氧，心脏需要加快跳动来增加供血量。血压变化： 部分患者可能会出现血压升高的情况，但如果病情持续加重，也可能会出现血压下降，提示病情较为危重。
神经系统表现
头痛： 患者会感到头部持续性胀痛，尤其是前额部比较明显。这是由于缺氧导致脑血管扩张引起的。意识障碍： 轻度缺氧时可能只是注意力不集中，随着缺氧加重，会出现嗜睡，严重时可导致昏迷，患者对周围的刺激反应迟钝甚至没有反应。
其他表现
口唇、甲床发绀： 这是比较典型的表现，由于缺氧，血液中还原血红蛋白增多，口唇、甲床等部位会呈现青紫色。精神状态改变： 患者可能会表现出烦躁不安，如果不能及时纠正缺氧，烦躁会逐渐加重，之后可能会转为抑制状态。重度低氧血症会对多个系统造成严重影响，一旦出现相关表现需及时就医，通过吸氧等措施来纠正缺氧状况，避免病情进一步恶化。