การหายใจล้มเหลวเฉียบพลันอาจเกิดจากสิ่งใดก็ตามที่ส่งผลให้เกิดการแลกเปลี่ยนก๊าซไม่เพียงพอในปอด เมื่อคนหายใจก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) จะถูกดูดซึมออกจากกระแสเลือดโดยปอดและออกซิเจนจะถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือด การแลกเปลี่ยนก๊าซไม่เพียงพอทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในระดับสูงหรือระดับออกซิเจนต่ำในเลือด "เฉียบพลัน" หมายถึงความไม่สมดุลที่พัฒนาอย่างรวดเร็วทุกที่จากไม่กี่นาทีถึงหนึ่งชั่วโมง การหายใจล้มเหลวเฉียบพลันอาจเกิดจากการบาดเจ็บโรคหรือปัญหาเกี่ยวกับการไหลเวียนของเลือด
สาเหตุของการหายใจล้มเหลวเฉียบพลันจัดเป็น hypoxemic หรือ hypercapnic ความล้มเหลวในการเกิดภาวะ hypoxemic ซึ่งเรียกว่าการหายใจล้มเหลวแบบที่ 1 หมายถึงสาเหตุที่ทำให้ปริมาณออกซิเจนในเลือดลดลงถึงความดันต่ำกว่า 60 มิลลิเมตรปรอท (mmHg) ความดันปกติของออกซิเจนในเลือดอยู่ในช่วง 85 ถึง 100 mmHg สาเหตุหลักของภาวะหายใจผิดปกติแบบเฉียบพลันจากการขาดออกซิเจนคือเลือดออกหรือมีของเหลวอยู่ในปอด
Hypercapnic หรือหายใจล้มเหลวประเภท 2 เกิดจากการสะสมของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือด ความดันก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ปกติในเลือดอยู่ในช่วง 35 ถึง 45 มม. ปรอท ระดับ hypercapnic สูงกว่า 50 mmHg สาเหตุหลักของภาวะหายใจล้มเหลวเฉียบพลัน hypercapnic รวมถึงการสูญเสียสติ, โรคปอด, และ hypoventilation หรืออัตราการหายใจต่ำ
โรคปอดหลายประเภทสามารถทำให้เกิดการหายใจล้มเหลวเฉียบพลันทั้งชนิดที่ 1 และ 2 ปอดบวมและโรคปอดเรื้อรังทำให้ปอดเต็มไปด้วยของเหลว ถุงลมโป่งพองและโรคหอบหืดรุนแรงอาจส่งผลให้เกิดการสะสมของ CO2 ในขณะที่ปอดหรือเซลล์ปอดถูกปิดกั้น ในแต่ละเงื่อนไขเหล่านี้ระดับออกซิเจนในเลือดจะหมดลงและ CO2 ไม่สามารถปล่อยออกมาจากเลือด
เงื่อนไขที่ จำกัด การไหลเวียนของเลือดไปยังปอดเช่นปอดเส้นเลือดก็ส่งผลให้การแลกเปลี่ยนก๊าซไม่เพียงพอ เส้นเลือดอุดตันในปอดเป็นการอุดตันของหลอดเลือดแดงปอดเพื่อให้เลือดไม่สามารถไปถึงเซลล์ปอดเพื่อแลกเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์สำหรับออกซิเจนใหม่ คาร์บอนไดออกไซด์ในระดับสูงสร้างขึ้นในกระแสเลือดในที่สุดก็ถึงระดับที่สูงพอสำหรับการหายใจล้มเหลว
การบาดเจ็บที่ส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายสามารถทำให้เกิดภาวะ hypecapnic และ hypoxemic failure ได้ การระเบิดอย่างรุนแรงที่ศีรษะหรือแอลกอฮอล์หรือยาเกินขนาดสามารถเปลี่ยนการทำงานของสมองที่ควบคุมปอดลดอัตราการหายใจ แรงกระแทกที่หน้าอกอย่างหนักสามารถทำลายซี่โครงหรือเนื้อเยื่อปอดส่งผลให้หายใจไม่สะดวก หากซี่โครงหักถูกเจาะปอดอาจทำให้การหายใจล้มเหลวเฉียบพลันเนื่องจากเลือดออก
