ロシア（当時ソ連）のブテイコ医師は、隠れた慢性的な過換気が心身を不調にする主な原因であり、世界中に蔓延していると考えました。ブテイコ呼吸法は「過換気と低炭酸ガス血症が多くの病態を悪化させる」とする病気の二酸化炭素仮説を根底とするもので、その呼吸法の主な目的は血中二酸化炭素レベルを上げることです。
1960年代の初期の仕事は、循環器系と呼吸器系の疾患の治療に呼吸訓練を利用したものでしたが、ブテイコ・クリニックで働いた医師たちにより、その対象は糖尿病、精神的疾患、免疫疾患、代謝疾患に拡大され、1990年代には、オーストラリア、ヨーロッパ、アメリカへと急速に広まりました。
低炭酸ガス血症は直接的に、または引き続き生じる重炭酸塩の低下、pH障害、組織酸素レベルの低下を通して、多くの身体システムに影響することが知られています。しかし、ブテイコ呼吸法の喘息治療への有効性を調べた臨床研究で、肺機能や喘息発作の悪化を伴うことなく治療薬が減らすことを示したのですが、客観的な肺機能の変化を示すことが出来なかったため、科学社会はブテイコ呼吸法に対して懐疑的です。
しかし、ブテイコ呼吸法の明確な呼吸指導は喘息患者に呼吸をコントロールする感覚を与えて、運動や喘息発作において起きる息苦しさに対する不安を軽減し、前向きな反応を引き起こす様にします。また、鼻呼吸により多くの一酸化窒素（NO）を副鼻腔で形成することで、気管支と末梢血管を拡張して組織の酸素利用効率を改善します。また、ブテイコ呼吸法は腹筋の緊張を高めて、肩と胸の呼吸筋を緩めることを教えて、横隔膜の機能を改善します。肺の過膨張を軽減して呼吸困難症状を有意に減らします。最後に、延長した息止めを繰り返し練習することで、身体の内因性抗酸化物質の産生を増やし、無酸素性作業閾値を上げ、高所や低酸素トレーニングに似た効果を生むことが判っています。
