Ett friskt foster har stor kapacitet att klara en lätt till måttlig asfyxi under förlossningen. Vid syrebrist omfördelar fostret blodflödet från extremiteter och gastro-intestinala organ till hjärta, hjärna och binjurar och minskar också energiåtgången i cellens processer.
Vid svårare asfyxi tilltar syrebristen, koldioxid ansamlas och fostret utvecklar en respiratorisk acidos. Samtidigt övergår perifera vävnader till anaerob metabolism vilket ger en metabol acidos då genomblödningen i vävnaderna sjunker. Kemoreceptorer aktiveras och utlöser bradykardi, samtidigt som katekolaminer frisätts och ger perifer vasokonstriktion.
Vid en total syrebrist tar det ungefär 10 minuter innan asfyxin är så uttalad att det finns risk för bestående neurologisk skada eller död hos fostret. I situationer där fostret är påverkat redan innan den akuta asfyxin är toleransen för syrebrist dock sämre och skada kan inträffa tidigare.