在常压下，人体组织供氧是靠血液中的红细胞来传输的。血红蛋白与氧结合后，随着血液流动最终到达毛细血管内。毛细血管非常细，只允许单个红细胞通过，红细胞通过毛细血管时，会变窄、变细、拉长，呈线性排列，通过微循环到机体组织释放氧分子，结合二氧化碳后从静脉血管返回。

　　而在机体发生损伤的情况下，组织血管损坏，致使微循环发生障碍，红细胞就不能通过损伤区域的毛细血管给组织供氧。在高压氧状态下，人体氧气输送发生根本变化。在3个大气压的高压氧下，仅以物理状态溶解到血液中的氧就足以维持人体生命的基本需要。

　　高压氧治疗时通常采用两个大气压，此时物理溶解氧比常压下高出14倍，液体能到达的地方，溶解在液体中的氧也能到达。正如美国著名物理学家、美国氢弹之父爱德华泰勒所说“高压氧可以在不需要消耗能量的情况下，迅速地将物理溶解氧供应到缺氧的机体组织中去，改善机体组织的缺氧状态。”高压氧的这一特点，是常压下任何其他方法都不能达到的。

　　对于脑组织损伤来说，脑的微循环发生障碍，使损伤区域脑组织缺氧，出现水肿，对周围组织产生压迫，使循环进一步恶化，缺氧进一步加重。这一恶性循环链是脑外伤后病人脑水肿形成的机理。如何切断这一病例过程，是抢救颅脑损伤患者的关键。高压氧可以迅速通过自身特点切断这一恶性过程，迅速改善脑部缺氧状态，逐渐消除脑水肿，促进脑细胞复苏和脑组织功能的恢复。