低氧血症一般采用氧疗，可以用鼻导管、面罩等无创机械通气，也可用有创机械通气方法。氧疗目的在于提高人体动脉血氧分压、氧饱和度及氧含量，纠正低氧血症、确保组织氧供应，以缓解组织缺氧状态。无论有何种基础疾病，低氧血症均是氧疗指征。氧分压低于60mmHg时，提示机体处于失代偿边缘。如果氧分压稍微下降，氧饱和度也明显下降。
单纯性低氧血症部分患者可得到有效纠正，但也有部分患者，氧疗效果并不理想。低氧血症伴有高碳酸血症时，氧疗可以纠正低氧血症，但不利于二氧化碳排出，应用不当反可加重二氧化碳潴留。 低氧血症还可以用高压氧舱及药物治疗，例如解除支气管痉挛，可选择β2受体激动剂，如沙丁胺醇等，还可用肾上腺、糖皮质激素等。
