Brak tlenu lub niedotlenienie może być spowodowany szeroką gamą czynników medycznych i środowiskowych. Zewnętrznie brak tlenu jest zwykle wynikiem narażenia na środowiska o niskiej zawartości tlenu, na przykład na dużych wysokościach. Dlatego FAA zaleca, aby piloci używali dodatkowego tlenu na wysokości ponad 10 000 stóp w ciągu dnia i 6000 stóp w nocy, według portalu About.com.
Niedotlenienie może być spowodowane czynnikami, które nie zależą jedynie od ilości tlenu w środowisku. About.com podaje kilka przykładów stanów medycznych, które mogą skutkować słabym lub niedostatecznym przepływem tlenu do mózgu i innych narządów. Niedotlenienie hipoksemii opisuje stan niskiego poziomu tlenu we krwi, który może być spowodowany nieodpowiednim oddychaniem. Niedotlenienie anemiczne odnosi się do zmniejszonej zdolności krwi do przenoszenia tlenu, co może być spowodowane wieloma różnymi stanami. Stłumiona hipoksja powoduje słabe krążenie, które głodzi tkanki krwi bogatej w tlen. Histiotoksyczne niedotlenienie działa na poziomie samych tkanek z komórkami, które nie są w stanie efektywnie wchłonąć ani metabolizować tlenu. W końcu, sepsa i inne stany mogą powodować niedotlenienie metaboliczne, w którym tlen jest pobierany i transportowany skutecznie, ale zapotrzebowanie organizmu na tlen wzrośnie poza zdolność płuc do jego dostarczania.
