Hypoxisk respirationssvigt er den generelle betegnelse, man anvender til at beskrive, at åndedrætsorganerne ikke kan opretholde en effektiv gasudveksling i lungerne.. For at fastslå, om der er tale om respirationssvigt, bruger man blodgasprøver.
Hos spædbørn med hypoxisk respirationssvigt er blodkarrene i lungerne trukket sammen. Dette begrænser blodflowet fra hjertet til lungerne og betyder, at det iltfattige blod, der vender tilbage til hjertet, føres uden om lungerne gennem nogle kanaler, som er tilbage fra fosterstadiet, og strømmer ud i kroppen igen.
Mange spædbørn med hypoxisk respirationssvigt har en pletvis lungesygdom, som indebærer, at luftflowet (og dermed iltningen) er god i visse områder af lungerne og mindre god eller ikke-eksisterende i andre områder.
Når lattergassen indåndes, afslappes de sammentrukne blodkar i lungerne, så blodflowet fra hjertet til lungerne øges, og den mængde blod, der viger uden om lungerne, mindskes. Blodflowet øges i de områder af lungerne, hvor luftflowet er størst, og hvor den bedste gasudveksling kan finde sted.