İnsanda hücrenin yaşamsal süreçleri için gerekli enerjinin üretiminde oksijen vazgeçilmezdir.
Oksijen vücuda solunum yoluyla girer, akciğerlerde hava keseciği ile kılcal damarlar arasındaki zara ulaşmakta sonra kanla temasa girer. Küçük bir bölümü dolaysız olarak kanda erirken, büyük bölümü alyuvarlarda bulunan hemoglobin adlı proteine bağlanarak taşınır. Dolaşım sistemi aracılığıyla bütün dokulara ulaşır, dokularda açığa çıkarak hücresel metabolik süreçlerde kullanıma hazır hale gelmektedir.
İnsan vücudundaki oksijen miktarı, aralığı pek dar olan sabit değerler arasında değişir. Bu gereksinimi karşılayabilmek için, dolaşım ve solunum sistemleri karmaşık fizyolojik mekanizmalara göre çalışır. Bu mekanizmaların eşgüdümü, solunum ritmini ve akciğerlerdeki kan akım hızını yöneten sinirsel merkezlerce sağlanır.
Dokulara ulaşmakta olan oksijen miktarını azaltan herhangi bir durum hipoksi (oksijen yetersizliği) adı verilen bir duruma yol açar. Süre uzadıkça hipoksinin yol açabileceği sonuçlar da ağırlaşır. Hipoksi gerek normal solunum sürecini bozan çevresel etkenler, gerek kana oksijen taşınmasını engelleyen olaylar sonucunda ortaya çıkabilir.
Vücuda veya dokulara yetersiz oksijen ulaşması hangi nedenden kaynaklanırsa kaynaklansın, hastaya hava veya doğrudan oksijen solutmak yararlıdır. Bu girişime oksijen tedavisi denir. Oksijen tedavisi normobarik (normal basınçlı) veya hiperbarik (yüksek basınçlı) olabilir.
Normobarik tedavide hasta çevre basıncında, başka bir deyişle hava solur gibi oksijen solur. Buna karşılık hiperbarik oksijen tedavisinde, bu gaz yüksek basınçlı odada, yani normal atmosfer basıncının üzerindeki bir basınçta solunmaktadır..