CO2的通透性与O2通透性直接相关。角膜前表面C O2分压（PCO2）的不同，也取决于镜片材料的气体通透性。闭睑状态下由于眼睑血管系统的张力，角膜PCO2一般保持在40mmHg左右。
如果角膜需氧量降低到临界水平以下，角膜糖代谢则转为通过无氧酵解途径。葡萄糖分解成丙酮酸，然后形成乳酸。乳酸不能迅速地从角膜扩散出，因此有氧代谢降低的结果是乳酸在角膜中的蓄积，角膜酸化，角膜基质pH值降低。另外眼睑闭合还使得CO2堆积，PCO2增加，引起泪液和角膜基质酸化，泪液渗透压降低。
配戴各类CL产生的角膜缺氧和二氧化碳蓄积同时促进了角膜酸化的过程。二氧化碳蓄积对酸化的影响更为显著。当镜片DK/t低于100时，角膜上皮、基质层和房水的pH值会显著降低。缺氧将对角膜上皮和基质层产生基质性的影响，但对角膜内皮和房水不产生直接效应或有一定限度。
角膜酸中毒的后果为角膜上皮微囊形成，角膜水肿，基质层条纹，角膜内皮形态学改变。更为严重的可引起浸润性角膜炎、感染性角膜炎。长期角膜缺氧，可是角膜糖原储存明显较少，ATP生成减少，代谢能量降低，基质中乳酸蓄积更是削弱了角膜内皮的泵功能，水液输送缓慢，严重影响了角膜内皮对水液的调控作用，因而导致角膜水肿。