主要表现为心排血量增加、肺血管收缩、血流重新分布和毛细血管增生。
①心排血量增加提高了组织细胞的供血量，因而使组织细胞的供氧量增加，对急性缺氧有一定的代偿意义。②部分肺泡通气不足氧分压降低所引起的肺血管收缩有利于保持这部分肺泡通气和血流相匹配，使血液充分动脉化，是一种代偿性保护。
③缺氧时心、脑供血量增多，而皮肤、胃肠道、肾脏和骨骼肌血流量减少，这种全身性血流分布的改变，对于保证生命重要器官供氧具有重要意义。
④长期缺氧时，缺氧组织出现毛细血管增生、密度增加，特别是心、脑和骨骼肌的毛细血管增生明显。毛细血管密度增加缩短了氧从血管向细胞弥散的距离，增加了组织细胞的供氧量