复苏时呼吸功能的变化，心脏停跳前，病人就可能存在各种各样的心肺功能异常，例如心衰、各型休克等；抢救当时又可并发肺水肿、呕吐物吸入，低心排出量所致的肺灌注不足、气胸等情况，将更进一步引起肺功能下降。
无论是上述何种原因，最终都不外乎通过五种基本病理变化而影响肺气体交换，从而产生低氧血症。这五种基本病变即：低通气量、无效死腔增加、肺泡弥散不足，通气量与血灌注分布不协调、动—静脉流增加。
有效的人工呼吸或减少低通气量及无效死腔的有害作用。纯氧吸入可消除因低通气量、弥散不足所引起的低氧血症，也可减少因通气—血灌注不协调而引起的血氧不饱和现象。此外纯氧吸入还可减少肺动—静脉分流所引起的恶果，因为在正常时，生理性肺动—静脉分流不超过心排出量的5％，而此时可高达心输出量的50%，结果引起动脉血—肺泡气氧分压差增大（＞2.67kPa(20mmHg)），使动脉血氧分压降到10.67kPa(80mmHg)以下，因此更加重了低氧血症，因此用纯氧，可部分纠正动脉血氧不饱和现象（如果肺动—静脉分流原为心输出量的50％，现可纠正为20％）。综上所述，即使并无严重心肺合并症时，在自主心跳恢复后，仍应继续给氧12－24小时。
心脏复苏时高通气量的人工呼吸常预防动脉血CO2分压过度增高（一般均不会超过8kPa(60mmHg)）。有时反应可以出现呼吸性碱中毒，这对脑并无损害。有时由于颅内酸中毒剌激呼吸中枢，可出现高通气量（呼吸加强），此时静脉注射NaHCO3纠正颅内酸中毒无效。因为NaHCO3很难通过血脑屏障而进入脑内。