肺栓塞患者的動脈血氣常表現為低氧血癥和低碳酸血癥，肺泡動脈血氧分壓差是增大的，當肺血管床堵塞15%-20%時即可出現氧分壓的下降，當氧分壓低於80mmHg時發生率為88%，但是肺栓塞最可怕的地方在於70%的患者是沒有臨床表現，也沒有臨床症狀的，因此部分患者血氣是可以正常的，而臨床上對於確診肺動脈栓塞的金標準是肺動脈CTA。

對於急診入院的患者往往根據血漿當中的D-二聚體來判斷，因為D-二聚體對於急性肺栓塞以及深靜脈血栓的診斷敏感性高達90%-100%，但其特異性僅為40%-43%，因此在臨床中用D-二聚體來判斷急性肺栓塞是有較大的排除診斷價值的，當其含量低於500μg/L時可以基本排除急性肺栓塞的可能，因此臨床上常以肺動脈CTA作為診斷急性肺栓塞的金標準。