Vid obstruktiv lungsjukdom föreligger en ökad resistans i luftvägarna, vilket leder till ett reducerat expiratoriskt flöde. Detta kan bero på bronkkonstriktion, inflammation, slemsekretion eller strukturella förändringar i luftvägarna. Under forcerad expiration uppstår dessutom dynamisk kompression av små luftvägar, vilket ytterligare begränsar luftflödet och resulterar i en sänkt FEV₁.

FEV₁/FVC-kvoten speglar hur stor andel av lungvolymen som kan tömmas under den första sekunden av en forcerad utandning. Vid obstruktiv sjukdom minskar expirationsflödet mer uttalat än den totala vitalkapaciteten, vilket leder till en relativ sänkning av kvoten. En sänkt kvot indikerar således en disproportional minskning av luftflödet jämfört med lungvolymen.

Vid svår obstruktivitet kan air trapping uppstå på grund av förtida kollaps av små luftvägar under expiration. Detta leder till att en del av luften blir kvar i lungorna och inte kan tömmas under den forcerade utandningen. Resultatet blir en reducerad FVC trots att den totala lungkapaciteten kan vara normal eller till och med ökad.

Vid sjukdomar med nedsatt lungcompliance, såsom lungfibros, krävs större tryck för att expandera lungorna. Detta leder till reducerade lungvolymer och därmed en sänkt FVC. Samtidigt är luftvägsmotståndet ofta normalt eller reducerat, vilket gör att FEV₁/FVC-kvoten ofta är normal eller förhöjd.

Tidigt i sjukdomsförloppet kan lungorna kompensera genom rekrytering av fungerande alveoler och bibehållen elastic recoil. Dessutom kan stora luftvägar fortfarande vara relativt opåverkade. Därför kan spirometri vara normal trots tidiga interstitiella förändringar, vilket gör att kompletterande undersökningar som diffusionskapacitet (DLCO) ibland är mer känsliga.