Os doentes têm frequentemente uma respiração acelerada e profunda quando choram, o que resulta numa excreção excessiva de dióxido de carbono do corpo, causando uma diminuição significativa da pressão parcial de dióxido de carbono no sangue arterial, levando a uma alcalose respiratória. Os nervos simpáticos ficam excitados e ocorre uma variedade de sintomas clínicos, incluindo dormência nos membros, por vezes à volta da boca e, em casos graves, rigidez e até convulsões. A síndrome de hiperventilação é principalmente um caso de hiperventilação que excede as necessidades do metabolismo fisiológico, sem qualquer patologia orgânica óbvia, e pode ocorrer sempre que há hiperventilação. É mais provável que ocorra quando o doente tem ansiedade e desconforto psicológico significativos e é acompanhada por um ritmo cardíaco acelerado, sudação, sensação de palpitações, falta de consciência da respiração e reaceleração da respiração, levando a sintomas mais graves.