高壓氧氣可以物理現像溶解於血漿中，如將病患加壓到50呎壓力下呼吸純氧，可使得血液中氧氣分壓達到2000毫米汞柱，約可取帶三分之一紅血球攜氧的功能。
高壓氧氣可增加組織間的氧氣分壓，改善組織缺血，缺氧的現像，並促使纖維母細胞增生，膠原蛋白，肉芽組織及新生血管形成，增進血液循環，使細菌感染獲得控制，潰瘍及壞死性傷口得以癒合。
高壓氧氣可抑制產氣莢膜細菌之阿爾發毒素生成，以治療氣壞疽。
高壓氧氣可促進血液循環，增加組織間氧氣分壓，改善組織缺血、缺氧、壞死的現像，刺激毛細血管增生，及減少組織間水腫，增強組織修補能力及存活率。
高壓氧氣可改善經放射線治療後組織纖維化致缺血，缺氧，壞死等所產生的後遺症，並刺激毛細血管增生，增強組織修補能力。
高壓氧氣可增強人體免疫功能，提升白血球殺菌及抑菌能力，如同抗生素藥物一般，以治療嗜氧或厭氧性細菌感染性疾病。
高壓氧氣可依波義耳定律治療潛水減壓病及空氣栓塞症。
高壓氧氣可快速排除吸入體內的一氧化碳及其它有毒性氣體，以治療一氧化碳中毒及其它有毒氣體中毒。