Gagal napas tipe I, juga dikenal sebagai gagal napas hipoksia, ditandai dengan analisis gas darah dengan tekanan parsial oksigen <60 mmHg dan tekanan parsial karbon dioksida yang berkurang atau normal, baik hipoksia tanpa retensi karbon dioksida maupun hanya dengan tekanan parsial karbon dioksida yang berkurang. Hal ini terutama terlihat pada penyakit disfungsi ventilasi paru, seperti gangguan ventilasi/aliran darah, gangguan difusi, penyakit yang disebabkan oleh pirau arteri dan vena paru, termasuk penyakit paru menular yang parah, penyakit paru interstisial, fibrosis interstisial, emboli paru akut, dan penyakit terkait lainnya.