肺部疾病所致精神障礙基本的病理生理改變是CO2潴留和腦缺氧。被稱為CO2中毒、CO2麻醉或呼吸性酸中毒。一般慢性呼吸功能障礙時，心臟功能也受到影響，可導致肺源性心臟病。當遇到天氣的急劇變化、過度勞累，肺部感染或遇有某些應激因素時，會加重肺功能的負擔，出現肺功能不全、換氣不足等，即可出現肺泡PO2減低、PCO2增高。由于動脈血PCO2增高，pH降低出現高碳酸反應和電解質紊亂等，發生呼吸性酸中毒，進而陷入CO2麻醉，導致腦組織低氧，出現腦水腫，從而對中樞神經系統造成嚴重影響，引起精神障礙。因此，多數學者認為pH降低是肺性腦病發生的主要機制。