肥胖引起通气不足综合征的原因，目前尚不完全明白。一般认为，因某些原因使呼吸调节障碍与上呼吸道气流受阻所致。例如上呼吸道解剖或功能障碍，像扁桃腺样增生和肥大，咽下部和颏舌肌功能不全；食道松驰和运动减低；内源性黄体酮浓度减低影响呼吸中枢对二氧化碳浓度的反应，导致通气不足；脑呼吸中枢发生微梗塞，使呼吸中枢化学感受区呈低灌注状态，引起神经放电失调和呼吸调节机能障碍等。但最主要的原因是极度肥胖。极度肥胖可导致以下情况：①胸、腹腔内及胸、腹壁脂肪大量增加和堆积，使活动受限，呼吸变浅，每次呼吸气量（即潮气量）降低，从而肺泡通气量亦低；胸、腹腔内脂肪过多，腹腔内压力增大，膈肌抬高，心脏周围和纵隔内大量脂肪沉积，使胸腹及内脏移动所需机械功增加，胸腔弹性阻力加大，呼吸的耗氧量增加；肥胖使肺活量减少，不参加气体交换的残气量增加，小呼吸道阻塞与局部肺不张，使肺泡血流灌注不均等变化严重的影响心肺功能。②由于体重不断增加，不均匀的换气程度也加大等原因，致使在安静时动脉二氧化碳分压升高，氧分压下降，动脉中混入的静脉血的比率升高，造成二氧化碳潴留与缺氧。③由于长时间处于缺氧状态，引起继发性红细胞增多，血流变得很粘稠，从而增加了血流阻力，加重了右心的负担，最终导致右心肥厚，甚至右心衰竭。长期二氧化碳潴留，使脑脊液的碳酸根逐渐升高，脑脊液的PH下降，使呈酸性脑脊液，使中枢神经系统反应下降，使血中的二氧化碳增加而诱发的呼吸中枢神经兴奋，处于失灵状态，从而导致周期性呼吸，即血中二氧化碳过高引起一阵快呼吸与无呼吸的交替。由于呼吸的变化，扰乱了患者的睡眠，使病人处于高度困乏状态。本征的嗜睡实际上可以说是高度困乏的结果。

一个极度肥胖的人出现周期性呼吸等特征，如果进一步作有关检查发现心电图示电轴右偏；化验血中红细胞增多；血气分析可见氧的分压低，二氧化碳的分压高，而又没有慢性肺源性心脏病及肾上腺皮质功能亢进综合征时，即可基本上确定为肥胖通气不足综合征。确诊本征的可靠方法是由医生在患者入睡后进行各种描记。