（一）气体的扩散速度

气体的扩散速度可以影响气体交换的进行。如果扩散速度快，气体交换也快；扩散速度慢，则气体交换也慢。

通常情况下肺换气时间绰绰有余。但在肺部严重病变时，就可造成气体交换不足，而且气体交换不足所造成的PO₂降低要比PCO₂升高明显得多（即在气体交换不足时，往往缺O₂显著，而CO₂潴留却不明显）。其原因之一就是由于CO₂的扩散速度比O₂快。

（二） 呼吸膜的厚度

肺换气时O₂和CO₂的扩散必须通过呼吸膜。呼吸膜的厚度、通透性和面积都会影响气体交换的效率。病理情况下，任何使呼吸膜增厚或扩散距离增加的疾病，都会降低扩散速率，减少扩散量，如肺纤维化、肺水肿等，可出现低O₂血症。

（三）呼吸膜的面积

气体扩散速率与扩散面积成正比。正常成人肺有3亿左右的肺泡，总扩散面积约70m²。安静状态下，呼吸膜的扩散面积约40m²，故有相当大的储备面积。在病理情况下，例如肺气肿的病人，由于肺泡融合使气体扩散的面积减小，另外，肺不张、肺实变、肺毛细血管关闭和阻塞都可使呼吸膜扩散面积减小。

（四）通气/血流比值

V_A是指每分肺泡通气量，血流（Q）是指每分肺血流量。V_A/Q比值影响着气体交换。正常成年人在安静时，V_A是350ml×12=4.2L，Q=5L可以求得V_A/Q=0.84。此时，V_A与Q的匹配最合适，气体交换的效率最高。如果V_A/Q>0.84，可能由于肺通气过度，也可能由于肺血流量减少所致，这意味着通气相对过剩，使肺泡气未能与血液气体充分交换，相当于肺泡无效腔增大。反之，如果V_A/Q＜0.84，这就意味着通气不足或血流过剩，或两者同时存在。其过程是部分血液流经通气不良的肺泡，静脉血中的气体未得到充分更新，未能成为动脉血就流回了心脏，犹如发生了动-静脉短路，称为功能性动-静脉短路（Functional A-V Shunting）。

由此可见，V_A/Q增大，表示增加了生理无效腔，可以理解为未能很好利用肺通气；V_A/Q减小，表示发生了功能性短路，可以理解为未能很好利用肺血流。以上两种情况都妨碍了有效的气体交换，可导致血液缺O₂或CO₂潴留，但以血液缺O₂为主。这是因为动、静脉血液之间O₂分压差远远大于CO₂分压差，所以动-静脉短路时，动脉血PO₂下降的程度大于PCO₂升高的程度。另外，动脉血PO₂下降和PCO₂升高时，可以刺激呼吸加强， 使肺泡通气量增加，有助于CO₂的排出，却无助于O₂的摄取，这是由氧解离曲线和CO₂解离曲线的特点所决定的。患肺气肿的病人，VA/Q两种异常都可以存在， 致使肺换气效率受到极大损害，是造成肺换气功能异常最常见的一种疾病。