如前所述，人在常压下(1个大气压)呼吸的空气中氧分压为159.2mmHg(毫米汞柱)，动脉血氧分压为100mmHg。此时，血红蛋白约95～98%与氧结合。动脉血氧分压达200mmhg时，血红蛋白已全部与氧结合，“再增加氧分压也不会使结合的氧量增加。但是，溶解在血浆中的氧气量却随氧分压增加而增大。病人在常压下吸纯氧(100%的氧)时，动脉血氧分压为650mmHg，溶解氧为2.0ml%。如在高压氧环境中，动脉血溶解氧随压力的增加而增加。
动脉血氧溶解量的变化
环境压力 呼吸气体 动脉血氧分压 动脉血氧溶解量
常压(1ATA) 空 气 100mmHg 0.3ml%
常压(1ATA) 纯 氧 650mmHg 2.0ml%
2ATA 纯 氧 1400mmHg 4.2ml%
2.5ATA 纯 氧 1770mmHg 5.3ml%
3ATA 纯 氧 2140mmHg 6.4ml%
可见 3个绝对大气压(3ATA)高压氧下，血液溶解氢为6.4ml%，已超出组织所需氧5.6ml%，仅靠这些溶解氧已经足够供应组织需要，完全不需用结合氧。
Boerema在1960年发表了一篇题为《无血液的生命》的论文。他用猪做试验，从猪动脉放血，从静脉补充血浆及低分子右旋糖等液体。当猪血红蛋白只剩下0. 1%时，猪很快死亡。若把无血的猪放在3ATA的高压氧舱里，猪就可以活下去。这时，猪心电图也不出现冠状动脉缺血的图形，说明在3ATA高压氧环境下，溶解在血液内的氧气足以供给组织需要，能暂时维持生命。
高压氧治病的机理
(一)提高血氧分压，增加血氧含量前面已经叙述过，当病人处于3ATA的高压氧下，动脉血氧分压可达2140mmHg，血溶解氧可以增加到6.4ml%，足以满足组织的需要量(5.6ml%)。完全可以不动用与血红蛋白结合的氧气。这样在急性失血休克病人的抢救时进行高压氧治疗可以迅速纠正机体的缺氧状态，打破恶性循环。
(二)增加组织内氧气的有效弥散能力
(三)增加组织的氧含量和氧储存量
1.在高压氧治疗时，全身血液(包括动脉，静脉及毛细血管内)氧的含量增加，主要是溶解的氧，压力越升高，溶解的氧越多。
2.在高压氧治疗时，组织的氧储备量增加。活的机体、组织细胞本身就储存～定量的氧气，称为氧储备。平时(常压下37℃)每公斤体重储备氧约13毫升，而每公斤体重耗氧3～4毫升。因此，在机体完全停止供氧情况下，组织储备的氧气只能维持3～4分钟所用。而在3ATA高压氧下，组织储备的氧气增加到每公斤体重53毫升，足可以供机体18分钟的需要，所以在高压舱内进行手术结合低温麻醉，吸入含2%二氧化碳的氧气，可以使机体在停止供氧状态下生活45～60分钟。这样，在做心脏手术时就可以把阻断血液循环的时间从10分钟延长到45～60分钟。
