Hypoksinen hengityselinten vajaatoiminta on yleinen termi, jolla tarkoitetaan hengityselinten kyvyttömyyttä ylläpitää tehokasta kaasujen vaihtoa keuhkoissa. Verikaasuanalyysin avulla tutkitaan, esiintyykö hengityselinten vajaatoimintaa.
Hypoksisesta hengityksen vajaatoiminnasta kärsivillä sylivauvoilla keuhkoverisuonet ovat supistuneet. Se rajoittaa verenkiertoa sydämestä keuhkoihin ja aiheuttaa sen, että kun niukkahappinen veri palaa sydämeen, se ohjautuu keuhkojen ohi sikiöajalta peräisin olevia tiehyitä pitkin ja virtaa takaisin kehoon.
Monilla hypoksisesta hengityselinten vajaatoiminnasta kärsivillä vauvoilla on paikoitellen levinnyt keuhkosairaus, josta johtuen ilmanvirtaus (ja hapettuminen) on hyvää tietyillä alueilla ja huonompaa tai olematonta muilla alueilla.
Typpimonoksidin sisäänhengitys rentouttaa keuhkojen supistuneita verisuonia, jolloin verenkierto sydämestä keuhkoihin kiihtyy ja keuhkojen ohi virtaavan veren määrä vähenee. Verenkierto kiihtyy keuhkojen niillä alueilla, joilla ilma virtaa parhaiten ja joissa kaasujen vaihto on tehokkainta.