Os pacientes em geral têm pressão parcial de CO2 arterial (PaCO2) normal baixa enquanto acordados e apresentam uma resposta ventilatória elevada ao CO2. Eles apresentam sonolência durante o dia, insônia ou acordam com falta de ar. 

 É um padrão respiratório único que consiste em hiperpneias prolongadas durante as quais o volume corrente gradualmente aumenta e diminui em um padrão de crescendo-decrescendo. As hiperpneias alternam-se com episódios de apneia e hipopneia que estão associados com esforço ventilatório reduzido.

São pacientes com hipoventilação idiopática com pulmões normais e uma redução na ventilação alveolar, resultando em dessaturação de oxigênio arterial relacionada ao sono, provavelmente devido ao enfraquecimento da quimiorresponsividade.

Envolve apneias ou hipopneias prolongadas com hipoxemia concomitante, bradicardia ou ambas. Essa condição aflige recém-nascidos prematuros, presumivelmente porque seu tronco cerebral ainda não está completamente desenvolvido. 

Períodos de apneia central alternam-se com períodos de hiperpneia em um ciclo de 12 a 34 segundos. Essa é uma extensão do controle respiratório normal no início do sono em que os receptores pH medulares elevam seu ponto de ativação e requerem um pH mais baixo para responder.