人淹沒於水中，首先本能地引起反應性屏氣，避免水進入呼吸道。但由於缺氧，不能堅持屏氣而被迫深呼吸，從而使大量水進入呼吸道和肺泡，阻滯氣體交換，引起全身缺氧和二氧化碳瀦留，呼吸道內的水迅速經肺泡吸收到血液循環。由於淹溺的水所含的成分不同，引起的病變也有差異。
(1)淡水淹溺 江、河、湖、池中的水一般屬於低滲，統稱淡水。水進入呼吸道後影響通氣和氣體交換;水損傷氣管、支氣管和肺泡壁的上皮細胞，並使肺泡表面活性物質減少，引起肺泡塌陷，進一步阻滯氣體交換，造成全身嚴重缺氧;淡水進人血液循環，稀釋血液，引起低鈉、低氯和低蛋白血症;血中的紅細胞在低滲血漿中破碎，引起血管內溶血，導致高鉀血症，導致心室顫動而致心臟停搏;溶血後過量的游離血紅蛋白堵塞腎小管，引起急性腎功能衰竭。
(2)海水淹溺 海水含3.5%氯化鈉及大量鈣鹽和鎂鹽。海水對呼吸道和肺泡有化學性刺激作用。肺泡上皮細胞和肺毛細血管內皮細胞受海水損傷後，大量蛋白質及水分向肺間質和肺泡腔內滲出，引起急性非心源性肺水腫;高鈣血症可導致心律失常，甚至心臟停搏;高鎂血症可抑制中樞和周圍神經，導致橫紋肌無力、擴張血管和降低血壓。