La respiration artificielle est indispensable lorsque la respiration spontanée est insuffisante ou totalement défaillante. L'insuffisance d'apport en oxygène aux tissus conduit en quelques fractions de minute à une perte de connaissance et, en quelques minutes, à des dégâts irréversibles au niveau du cerveau (anoxie).
Le bouche-à-bouche est une manœuvre adoptée en urgence en cas d'arrêt brutal de la respiration. Le malade est allongé sur le dos. Le sauveteur pose sa bouche ouverte sur celle du malade, une joue obturant les narines, puis il lui insuffle de l'air. Ceci a pour effet d'élever la pression intrapulmonaire du malade par rapport à la pression atmosphérique qui pèse sur le thorax, si bien que les poumons et le thorax augmentent de volume (inspiration). Lorsque la bouche du malade est à nouveau libérée, l'air insufflé ressort (expiration). Ceci est dû à l'élasticité de la cage thoracique. L'expiration peut être accélérée par une pression exercée sur le thorax. Le sauveteur remplit à nouveau ses poumons d'air et renouvelle la manœuvre environ 15 fois par minute. La teneur en 02 de l'air expiré par le sauveteur suffit pour apporter au malade une quantité d'oxygène satisfaisante. La respiration artificielle peut être considérée comme réussie lorsque la coloration bleutée (cyanotique) de la peau du malade disparaît pour faire place à une couleur rosé.
Dans son principe, le respirateur à pression positive fonctionne de la même façon. Il peut être utilisé, au cours d'une anesthésie, lorsque des médicaments (substances analogues au curare) ont paralysé les muscles respiratoires du malade lors d'une intervention. L'insufflation d'air (inspiration) est commandée par une pompe. Dans ces respirateurs, les tuyaux expiratoire et inspiratoire doivent être bien séparés (valve contrôle) sinon l'espace mort serait trop important. Cette ventilation peut être effectuée à volume constant (« volume donné ») ou à pression constante (« pression donnée »). Ces deux méthodes présentent des avantages et des inconvénients. Dans chaque cas, les constantes physiologiques doivent être constamment contrôlées (concentration gazeuse expiratoire, gaz du sang, etc.). Le respirateur à pression négative fonctionne suivant un principe différent. Le malade est placé dans un caisson («poumon d'acier »), sa tête restant hors du caisson. La pompe crée une pression négative dans l'enceinte : cette pression est inférieure à la pression extérieure et donc aussi à la pression intrapulmonaire. Cette dépression provoque une augmentation du volume thoracique donc une inspiration. Puis survient une pression positive qui provoque une expiration. Cette méthode de ventilation est surtout utilisée en cas de paralysie respiratoire chronique (par exemple, pour la paralysie infantile).
Ces modes de ventilation assistée gênent toutefois le retour veineux du sang vers le cœur (ci p. 184). On pallie cet inconvénient en adoptant la ventilation par pressions alternées, dans laquelle la ventilation par pression positive (A, en haut) est complétée par une aspiration artificielle de l'air au cour de la phase d'expiration.