Niedotlenienie to inaczej niedobór tlenu, stan, który występuje, gdy do tkanek organizmu nie dostarcza się wystarczającej ilości tlenu lub gdy zaburzone jest jego wykorzystanie w procesie biologicznego utleniania. Towarzyszy wielu stanom patologicznym, będąc składnikiem ich patogenezy, a klinicznie manifestuje się zespołem niedotlenienia, którego podstawą jest hipoksemia.