認為主要是由嚴重肝臟疾病病人身體裏面新陳代謝產物的受損，血液動力學的轉變及血流量的不正常，肺內分流、通氣灌註失衡、肺內氧彌散障礙三方面因素所引起。其根源在於肺血管的擴張。有關肺內血液分流有以下類型：
“解剖學”分流即真正的分流，肺內血管在遠離呼吸單位的較大動靜脈之間存在交通支或動靜脈畸形。這種分流通過吸氧無法糾正低氧血癥。
“生理性”分流即血液流經無通氣的肺泡，吸氧效果顯著。
“功能性”分流即V/Q失衡。當血管擴張時氧分子不能很快擴散到血管中央與血紅蛋白結合，而致血氧降低；吸入純氧後，氧彌散動力增加，體循環和肺循環阻力降低，血液流經擴張的毛細血管時間縮短，氧與血紅蛋白結合時間縮短，血氧合不足加劇，低氧血癥加重。