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从焊缝中气孔的形态上看，有表面气孔，也有焊缝内部气孔；有时以单个气孔分布，有时成堆密集；也有时贯穿整个焊缝断面，弥散分布在焊缝内部。按气孔颜色分，有乌黑的，有白亮的。气孔产生的根本原因是由于高温时金属溶解了较多的气体（如氢、氮），冶金反应时又产生了相当多的气体（CO、H 2 O），这些气体在焊缝凝固过程中来不及逸出就会产生气孔。
根据产生气孔的气体来源，可分为析出型气孔和反应型气孔。析出型气孔是因溶解度差而造成过饱和状态气体析出所形成的气孔。这类气孔主要是由外部侵入熔池的氢和氮引起的。氢和氮在液态铁中的溶解度随着温度的升高而增大。高温熔池和熔滴中溶解了大量的氢、氮，当熔池冷却时，液态金属结晶时氢、氮的溶解度下降至1/4左右，于是过饱和状态的气体需要大量析出，但因为焊接熔池冷却非常快，析出的气体来不及逸出，残留在焊缝中形成气孔。反应型气孔主要是由于焊接冶金反应而生成的CO、水蒸气（H 2 O）等造成的气孔。
根据产生气孔的气体种类，焊缝中的气孔主要有氢气孔、氮气孔和CO气孔。由于产生气孔的气体及来源不同，因而气孔的形态和特征也不同。
1）氢气孔 对于低碳钢和低合金钢焊接接头，大多数情况下氢气孔出现在焊缝表面，气孔的断面形状如同螺钉状，在焊缝表面上形成喇叭口形，而气孔的四周有光滑的内壁。这类气孔在特殊情况下也会出现在焊缝内部。如焊条药皮中含有较多的结晶水，使焊缝金属中的含氢量过高，在凝固时来不及上浮而残存在焊缝内部。铝、镁合金焊接接头的氢气孔常出现在焊缝内部。
2）氮气孔 也较多集中在焊缝表面，但多数情况下是成堆密集出现的，为蜂窝状。在焊接生产中由氮引起的气孔较少。氮的来源主要是由于焊接过程保护不良，有较多的空气侵入焊接熔池所致。
3）CO气孔 这类气孔主要是焊接碳钢时，由于焊接冶金反应产生了大量的CO。CO不溶于金属，在高温阶段产生的CO会以气泡的形式从熔池中高速逸出，并不会形成气孔。当熔池开始结晶时，发生合金元素的偏析，对于结构钢来说，熔池中的氧化物和碳的浓度在熔池尾部偏高，有利于进行下述反应：
［FeO］+［C］
CO↑+［Fe］（4.1）
这使冷却过程中产生的CO气体增多。随着结晶过程的进行，熔池温度降低，熔池金属的黏度不断增大，此时产生的CO不易逸出。特别是在枝状晶凹陷处产生的CO，更不容易逸出而形成CO气孔。由于CO气孔是在结晶过程中产生的，气孔沿结晶方向分布，并呈现条虫状。
根据气孔的分布形态，又可分为均布气孔、密集气孔、链状气孔。均布气孔在焊缝中分布均匀，密集气孔则是许多气孔聚集在一起形成气孔群，链状气孔与焊缝轴线平行成串。根据气孔的形状，又分为球形气孔、长条形气孔、虫形气孔等。不同形状的气孔在焊缝中的分布形态如图4.1所示。
图4.1 不同形状的气孔在焊缝中的分布形态
球形气孔在焊缝中的形态是近似球形的孔穴；长条形气孔是长度方向与焊缝轴线近似平行的非球形长气孔；虫形气孔是由于气孔在焊缝金属中上浮而引起的管状孔穴，其位置和形状取决于焊缝金属的凝固模式、条件和气体的来源，通常成群出现并呈“人”字形分布。
气孔是铝及其合金焊接时容易出现的焊接缺陷，它的存在降低了焊缝的致密性和耐蚀性，减小了焊接接头的有效承载面积，容易形成应力集中，从而降低接头的强度和塑性。铝及其合金焊缝中气孔主要有临近焊缝表层的皮下气孔、集中于焊缝中部或根部的密集气孔以及存在于熔合区边界的氧化膜气孔。
1）皮下气孔 焊缝结晶过程中，当液态铝从高温冷却接近凝固点时，液态铝中的氢由于溶解度下降而脱溶形成氢气泡。在氢气泡上浮过程中，当上浮速度低于熔池的冷却速度时，已上浮到熔池表面附近的氢气泡来不及逸出而残留在焊缝的表层，从而形成皮下气孔，尺寸一般较大，如图4.2（a）所示。
2）局部密集气孔 焊接熔池结晶过程中，氢的脱溶析出可能聚集在枝晶间大量存在的微小空穴中，形成密集的微小气泡，熔池完全结晶后而残留在焊缝的中部或根部，形成局部密集的气孔群，其尺寸一般较小，如图4.2（b）所示。
3）氧化膜气孔 在熔合区的边界处，由于母材坡口附近的氧化膜未能熔化而残存下来，氧化膜中的水分因受热分解而析出氢，并在氧化膜上形成气泡，熔池结晶后形成气孔，其内壁一般呈氧化色。这类气孔是由于氧化膜吸收水分所致，并位于熔合区边界［图4.2（c）］，对接头性能影响较大。
图4.2 铝及其合金焊缝气孔的分布特征
气体的存在是形成气孔的先决条件。形成气孔的气体有两类：一类是来自外部的溶解度有限的气体（H、N）；另一类是熔池内产生的焊接冶金反应产物（CO、H 2 O等）。焊接熔池吸收的气体因过饱和而形成气泡，不能及时排出而残留于焊缝之中，即为气孔。
气孔的形成一般经历气泡形核、气泡长大和气泡上浮三个过程，最后形成气孔。焊接过程中，熔池周围充满着成分复杂的各种气体，这些气体分子在电弧高温的作用下，不断地向液体熔池内部扩散和溶解，而且温度越高，溶解气体的量越多。如果这些气体析出、气泡的长大和上浮较快，就不会形成气孔。但是如果这些气体析出、气泡的长大和上浮较慢，而熔池结晶过程又较快时，气泡来不及逸出而残留在焊缝中就形成了气孔。
气泡的浮出速度主要取决于液体金属的密度，液体金属密度越小，气泡浮出速度越小。所以，轻金属（Al、Mg等）焊接时易产生气孔。焊接时应尽可能减少金属吸收气体的数量和降低熔池金属中气体的过饱和度，以使气泡难以形成，即使形成气泡也不易达到临界尺寸，这样可以从根本上防止产生气孔。
气孔属于体积性缺陷，对焊缝金属的性能影响很大，主要危害有三个方面：导致焊接接头力学性能降低；破坏焊缝的气密性；诱发焊接裂纹的产生。
气孔的危害性之一是会降低焊缝的承载能力。因为气孔占据了焊缝金属一定的体积，使焊缝的有效工作截面积减小，降低了焊缝的力学性能，使焊缝的塑性特别是冲击韧性降低得更多。HT-80高强钢埋弧焊焊缝气孔对接头力学性能的影响如图4.3所示。铝焊缝中的气体含量与抗拉强度的关系如图4.4所示。随着焊缝中气体含量的增加或接头有效承载面积的减少，焊接接头的抗拉强度、伸长率和冲击吸收功逐渐下降，尤其是当气体含量增加到一定程度时，焊接接头的力学性能急剧下降。
图4.3 气孔对接头力学性能的影响
（HT-80高强钢，埋弧焊）
图4.4 铝焊缝中的气体含量与抗拉强度的关系
如果气孔穿透焊缝表面，特别是穿透接触介质的焊缝表面，介质存在于孔穴内，当介质有腐蚀性时，将形成集中腐蚀，孔穴逐渐变深、变大，以致腐蚀穿孔而泄漏。从而破坏了焊缝的致密性，严重时会引起整个金属结构的破坏。如果是焊缝根部气孔和垂直气孔，可能造成应力集中，成为焊缝开裂源。
在交变应力的作用下，气孔对焊缝的疲劳强度影响显著。但如果气孔没有尖锐的边缘，一般认为不属于危害性缺陷，并允许有限地在焊缝中存在。但要按照技术规范中的规定进行评定，超过技术规范要求时需进行返修处理。