Hạ oxy máu là một biến chứng phổ biến và quan trọng của những trẻ bệnh nặng, điều này làm tăng nguy cơ tử vong của những trẻ này. Hạ oxy máu xuất hiện trong rất nhiều bệnh cảnh, trong các bệnh lý hô hấp cũng như bệnh ngoài hô hấp. Những bệnh hô hấp cấp tính đặc biệt là viêm phổi nặng, viêm tiểu phế quản cấp hay cơn hen phế quản cấp đều lên quan với hạ oxy máu. Những bệnh cảnh khác có thể gây ra hạ oxy máu bao gồm: sốt rét, nhiễm trùng huyết nặng, co giật, hôn mê hoặc thiếu máu nặng. Trong các bệnh lý thần kinh trung ương cấp tính vd: viêm màng não, viêm não, trạng thái động kinh hay chấn thương, hạ oxy máu đều có thể xảy ra do ức chế hô hấp, ngưng thở, viêm phổi hít. Mỗi bệnh lý trên đều có thẻ liên quan đến các dấu hiệu cấp cứu, do đó hạ oxy máu nên được xem xét khi đánh giá và điều trị những trẻ với các triệu chứng trên.