Наиболее распространенной причиной повышения уровня углекислого газа в крови является дисфункция легочной вентиляции, наблюдаемая в основном при хронической обструктивной болезни легких. Поскольку выдох у человека является пассивным процессом, а в мелких дыхательных путях отсутствуют хрящи и гладкая мускулатура, они могут преждевременно задерживаться в конце выдоха, препятствуя своевременному изгнанию газа из альвеол и вызывая задержку углекислого газа. Слабое повышение содержания углекислого газа стимулирует дыхательный центр, вызывая углубление дыхания и ускоряя изгнание углекислого газа. Когда парциальное давление углекислого газа превышает 80 мм рт. ст., может возникнуть угнетение дыхания, и пациент может выглядеть сонливым и коматозным, что клинически известно как легочная энцефалопатия и углекислотная анестезия.