主要發生高山症的原因是因為氧氣不足，也就是缺氧所造成一連串身體的不適反應。而造成這現象的根源問題則主要發生在環境與人體的交互反應無法適應所致。
血氧不足所造成高山症
一般來說在海平面附近的平地的空氣壓力大約為1個大氣壓，也就是760 mmHg的水銀柱壓力，在這樣海拔高度下我們人體可吸入的氧氣壓力為149 mmHg，透過肺部交換進入到我們血液中的動脈氧氣分壓為94 mmHg，如果是正常健康的人這時的血氧濃度應該是95%到99%左右。可是當我們很快地進入到海拔達3000米之時，這時大氣的壓力就降低到523 mmHg水銀柱，雖然氧氣的比例仍舊是占空氣中的21%，可是因為氣壓稀薄成原來的68%左右，使得在三千米高度時的氧氣壓力減少到100 mmHg，而氧氣濃度則變成了約14.28%，這使得動脈的氧氣飽和度降到85%以下。試想當我們全身細胞所依賴的氧氣供應從原本的99%降低到85%整整少了約14%的濃度時，身體就會開始發出警訊並且會進行緊急的調整，這些調整和警訊的結果就是高山症的發作原因。
無氧代謝下的缺氧高山症
我們身體細胞的運作以及生命的維持主要得依靠食物、水、和氧氣這三大物質，當食物分解到最後成為葡萄醣分子之際，將被運送到身體各個細胞使用，這時細胞就以這三項物質進行所謂的有氧代謝作用，一個葡萄醣可生產38個能量單位 (ATP) 。但是若是沒有氧氣供應，細胞的有氧代謝循環就得被迫停止，從而轉變成所謂無氧代謝循環，這時一個葡萄醣就只能生產2個能量ATP單位。這相差達19倍或36個的能量差異，將是許多疾病的開端源頭。更可怕的是，當突然又長期達幾天的時間中，身體都得只能得到少15%-20%的氧氣濃度時，換算成身體的能量負債之後，就會發現整個人的能量突然間少了2.85至3.8倍，這也是有些人在高山上時會顯得虛弱疲憊不堪，體力比平地明顯的差勁許多的高山症現象的根本原因！