血氧分压(PO2)[2] ——血液中物理溶解的氧分子(O2)所产生的压力，虽然常温常压下，每100ml血中溶解的O2仅0.3ml，但其重要意义在于：首先O2必须溶解于血中，然后才有PO2，才会有O2与Hb的结合。
动脉血从肺内摄取O2，形成PaO2，它反映了肺毛细血管的摄氧状况，是反映外呼吸状况的指标。
PaO2的高低主受取决于吸入气体的氧分压．即与FiO2浓度呈正比，并随年龄的增长而进行性下降。PaO2=100-(0.3×年龄)±5。
PaO2是缺氧最敏感指标，PaO2正常值：80～100ml mmHg(吸空气条件下FiO221%)。
PaO260～80mmHg 轻度缺O2；
PaO245～60 mmHg 中度缺O2：
PaO2<45 mmHg 严重缺O2。
PaO2<60mmHg为低氧血症并作为呼吸衰竭的诊断标准。由于组织PO2为30 mmHg，故PaO2>30 mmHg才能进行气体交换，若PaO2≤20mmHg，脑细胞不能再从血中摄取O2，有氧代谢即停止，故PaO220 mmHg为死亡线。
由于气体的弥散取决于弥散两侧的分压差，PaO2与组织的氧分压差，即 PaO2向组织提供O2的动力。PaO2随吸入氧浓度(FiO2)的升高而升高。
PvO2是反映内呼吸状态的指标，是DO2、CO、CaO2和CvO2综合指标。
全身各组织器官耗氧量不同，即摄O2率利用O2量不尽相同，如心脏利用O2最多，摄O2率高达57%。而肾脏摄O2率仅为6．5%，两者静脉血的含O2量、PaO2都不同，各自都不能代表混合静脉血氧分压。当上、下腔及心内静脉血汇入右房，右室进入肺动脉后，基本可以代表混合静脉血。
血氧容量(oxygen binding capacity，CO2 max)为100ml血液中的血红蛋白(Hb)被氧充分饱和时的最大携氧量。正常时CO2max为20ml/dl，取决于血液畔1 Hb的含量及其与O2结合的能力，CO2max的高低可反映血液携带氧的能力。
血氧含量(oxygen content，CO2)为100ml血液中实际含有的氧量，包括物理溶解的和化学结合的氧量。血氧含量取决于血氧分压和血氧容量。正常动脉血氧含量(CaO2)约为19ml/dl，静脉血氧含量(CvO2)约为14ml/dl。动静脉血氧含量差(Da-vO2)反映组织的摄氧能力，正常时约为5ml/dl。