正常的呼吸频率是12-20次/分，在一些病理情况下，会出现呼吸过快或呼吸过缓。呼吸过快常见于呼吸衰竭、发热，当呼吸衰竭时，患者的机体会代偿，出现呼吸增快的情况。呼吸衰竭是很多肺部疾病的表现，如重症肺炎、急性呼吸窘迫综合征、慢性阻塞性肺疾病，或哮喘急性发作、大量胸腔积液、间质性肺病等，最终的结果可以导致机体缺氧、呼吸衰竭，这时患者会代偿性呼吸增快。
呼吸减慢通常可以见于颅内病变，例如脑部肿瘤、脑部出血、梗塞性疾病等影响呼吸中枢，呼吸中枢在延髓部位，如果影响到呼吸中枢就会导致呼吸减慢。除了呼吸频率改变，呼吸节律也可能发生变化，正常人呼吸节律比较均匀，但在某些病理情况下，会出现呼吸节律的变化，例如潮式呼吸，即患者的呼吸浅慢到深快，再由深快到浅慢，周而复始。还有间停呼吸，即正常均匀呼吸几次，停一段时间，再继续正常呼吸一段时间，再停一段时间，这些情况通常由于呼吸中枢病变、呼吸中枢兴奋性下降所致。
