严重低氧血症可通过氧疗、药物治疗、机械通气、病因治疗等方式改善。低氧血症通常由肺部疾病、心血管疾病、贫血、高原反应等原因引起。
通过鼻导管或面罩给予高浓度氧气，快速提高血氧饱和度，适用于急性发作期。便携式制氧机可用于慢性患者家庭治疗。
氨茶碱可扩张支气管，乙酰半胱氨酸能稀释痰液，糖皮质激素减轻气道炎症。需在医生指导下使用这些处方药物。
当氧疗无法维持血氧时，采用无创呼吸机或气管插管通气。无创通气适用于清醒患者，插管用于呼吸衰竭危重病例。
肺炎需用抗生素，肺栓塞需溶栓，心衰需强心利尿。明确原发病后针对性治疗才能根本改善低氧。
患者应避免剧烈运动，保持半卧位休息，定期监测血氧指标。慢性患者需遵医嘱长期氧疗并预防呼吸道感染。
