A relação entre $\text{PaO}_2$ e $\text{SaO}_2$ não é linear; ela é descrita pela Curva de Dissociação da Oxigênio-Hemoglobina.

A relação entre a pressão parcial de oxigênio (PaO₂) e a saturação de oxigênio da hemoglobina (SaO₂) é descrita pela curva de dissociação oxigênio-hemoglobina, que é sigmoidal. Isso significa que, em baixas pressões de oxigênio, a saturação aumenta lentamente, mas à medida que a PaO₂ aumenta, a saturação sobe rapidamente até atingir um platô. Essa característica permite que a hemoglobina transporte oxigênio de forma eficiente em diferentes condições de oxigenação. Além disso, fatores como pH, temperatura e concentração de dióxido de carbono podem deslocar essa curva, afetando a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio.