Anoxemia reprezintă reducerea marcată a cantității de oxigen din sânge, în special a oxigenului transportat de hemoglobină și reflectat prin saturația periferică sau prin gazometria arterială. Este mai gravă decât o simplă scădere discretă a oxigenării, deoarece poate duce rapid la hipoxie tisulară: creierul, cordul și rinichii primesc oxigen insuficient pentru metabolismul normal. Poate apărea în insuficiență respiratorie acută, pneumonie extinsă, edem pulmonar, embolie pulmonară, criză severă de astm, BPOC decompensat, intoxicație cu monoxid de carbon sau în situații de ventilație inadecvată.
Manifestările urmărite la patul bolnavului includ dispnee, tahipnee, cianoză, agitație, confuzie, somnolență, tahicardie, transpirații reci și scăderea toleranței la efort. La pacientul vârstnic sau cardiac, anoxemia poate precipita durere toracică, aritmii sau alterarea stării de conștiență înainte ca cianoza să fie evidentă. În îngrijire, asistentul verifică permeabilitatea căilor aeriene, poziționează pacientul pentru ventilație mai bună, monitorizează SpO₂, pulsul, frecvența respiratorie și răspunsul la oxigenoterapie conform indicației medicale.
Termenul se deosebește de anemie, unde oxigenul poate fi prezent în alveole, dar hemoglobina disponibilă pentru transport este redusă, și de hipoxie, care descrie lipsa de oxigen la nivel tisular. Se raportează rapid saturația persistent scăzută, cianoza, confuzia nou apărută, efortul respirator sever, durerea toracică sau lipsa de răspuns la măsurile inițiale, deoarece anoxemia netratată poate evolua spre stop respirator sau cardiac.