血液中的血氧饱和度降低称为缺氧（虽然严格来说是指组织中的氧气减少）。如果血氧饱和度明显降低，可导致皮肤和舌苔变蓝，称为发绀。
轻度动脉血氧饱和度降低可能是由于轻度呼吸道或心脏疾病引起的。常见的肺部疾病是慢性阻塞性气道病（或慢性支气管炎，多见于吸烟所致）。先天性心脏病如法洛特氏四联症等先天性心脏病一般在儿童时期发现并治疗。肺部动脉血管畸形是引起动脉血氧饱和度低的另一个原因，本来健康的人也可能出现动脉血氧饱和度低的情况。在高海拔地区停留的人，由于大气压低，导致吸入空气中的氧分压降低，导致血氧饱和度降低。肥胖者经常出现的睡眠呼吸暂停综合征也可能导致缺氧。其他原因包括神经系统疾病导致的呼吸抑制、呼吸系统疾病，如严重肺炎、肺栓塞（肺动脉供血的血栓）、肺水肿（肺部充血）、肺纤维化等，但在所有这些情况下，患者都有明显的病症。在表面上健康的人中，轻度缺氧可能是由于吸烟或与污染有关的慢性阻塞性气道（肺部）疾病（COAD或COPD）、肺动脉畸形或早期肺纤维化。它可能会导致血液中的血红蛋白水平升高，以弥补血氧饱和度的降低，常见于生活在高海拔地区的人。主要担心的是，潜在的过程可能会发展，因此应调查脱饱和的原因。
参考文献： http://www.mayoclinic.org/symptoms/hypoxemia/basics/causes/sym-20050930