低氧血症是指血液中含氧不足，动脉血氧分压低于同龄人的正常下限，一般海平面静息状态下动脉血氧分压（PaO₂）<8kPa（60mmHg），或伴有二氧化碳分压（PaCO₂）>6.67kPa（50mmHg）。低氧血症的表现主要有以下几方面：
呼吸系统表现
呼吸频率改变： 轻度低氧血症时，可能会出现呼吸频率增快，比如原本呼吸频率在16 - 20次/分钟，可能会增加到20次/分钟以上。这是身体试图通过加快呼吸来获取更多氧气的一种代偿表现。呼吸困难： 中重度低氧血症时，会明显感觉到呼吸困难，患者会有呼吸费力的情况，严重的可能会出现张口呼吸、鼻翼扇动等表现。比如患者会感觉吸气和呼气都很困难，需要用力呼吸才能满足身体对氧气的需求。
神经系统表现
头痛： 低氧血症比较常见的神经系统表现是头痛，尤其是在大脑缺氧比较明显的时候，头部会有胀痛感，可能是因为缺氧导致脑血管扩张等原因引起。一般在海拔较高的地方，人体容易出现低氧血症，从而引发头痛。精神症状： 随着低氧血症程度加重，还可能出现精神症状，像烦躁不安、神志模糊等。例如轻度低氧血症时可能只是有点烦躁，而重度低氧血症时可能会出现意识不清、胡言乱语等情况，这是因为大脑神经细胞受到缺氧影响，功能发生紊乱。
循环系统表现
心率加快： 低氧血症会刺激心脏，导致心率加快，以试图提高心脏输出量来弥补血液中氧气含量的不足。比如正常心率在60 - 100次/分钟，当出现低氧血症时，心率可能会增加到100次/分钟以上。血压变化： 初期低氧血症可能会使血压升高，这是身体的一种代偿机制，但如果低氧血症持续存在且严重，血压可能会下降，出现休克等严重情况。比如在一些严重肺部疾病导致低氧血症的患者中，后期可能会出现血压降低，四肢厥冷等休克表现。
其他表现
发绀： 口唇、甲床等部位出现发绀是低氧血症比较典型的表现之一。因为当血液中还原血红蛋白含量增多时，就会使皮肤和黏膜呈现青紫色。比如重度低氧血症患者，口唇会明显发紫，甲床也会呈现青紫色。疲劳乏力： 由于身体各组织器官得不到足够的氧气供应，患者会感觉疲劳乏力，即使稍微活动一下就会觉得很累，影响日常生活和活动能力。比如原本可以轻松爬一层楼梯，出现低氧血症后可能爬一层楼梯就会气喘吁吁、浑身乏力。