Kluczową różnicą między anatomiczną a fizjologiczną przestrzenią martwą jest to, że anatomiczna przestrzeń martwa odnosi się do objętości powietrza, które wypełnia przewodzącą strefę oddychania, którą jest nos, tchawica i oskrzela, bez penetracji obszarów wymiany gazowej płuc. Tymczasem fizjologiczna martwa przestrzeń odnosi się do anatomicznej martwej przestrzeni wraz z częścią powietrza, która dociera do rejonów wymiany gazowej płuc, ale nie bierze udziału w wymianie gazowej (pęcherzykowa martwa przestrzeń).
Martwa przestrzeń płuc to objętość wentylowanego powietrza, które nie podlega wymianie gazowej. Zatem martwa przestrzeń to część każdej objętości oddechowej, która nie bierze udziału w wymianie gazowej. Istnieją dwa sposoby opisania martwej przestrzeni płuc. Są to anatomiczna przestrzeń martwa i fizjologiczna przestrzeń martwa. Anatomiczna przestrzeń martwa opisuje objętość powietrza, które nie przenika przez obszary wymiany gazowej płuc, podczas gdy fizjologiczna przestrzeń martwa opisuje anatomiczną przestrzeń martwą oraz objętość powietrza, które przenika przez regiony wymiany gazowej, ale nie podlega wymianie gazowej.
U zdrowej osoby obie wartości są z grubsza równe. Jednak w stanie chorobowym fizjologiczna przestrzeń martwa może być znacznie większa niż anatomiczna przestrzeń martwa. Dlatego też fizjologiczna przestrzeń martwa w porównaniu z anatomiczną przestrzenią martwą ma znaczenie kliniczne.
