Tehdessään eläinkokeita vuonna 1878 Paul Bert havaitsi, että korkeapaineisen hapen hengittäminen vaikuttaa suoraan aivoihin ja aiheuttaa epilepsiaa muistuttavan kohtauksen. Se, minkä suuruisessa paineessa kohtaus esiintyy, riippuu puhtaan hapen vaikutusajasta, kohteen virkeydestä, hiilidioksidin paineesta ja yksilöllisestä taipumuksesta.

Jos Bertin tutkimustuloksia sovelletaan sukellukseen, voidaan sanoa, että puhdasta happea hengittäen ihminen voi sukeltaa 4—7,5 metrin syvyyteen.

Kohtaus ei sinänsä ole vaarallinen, mutta vedessä sattuessaan se aiheuttaa uhrin hukkumisen. Hoitotoimena potilaaseen voidaan kohdistaa kolmen, jopa neljän ilmakehän paineista happea, mikäli tämä tapahtuu kuivalla maalla, lepotilassa ja asiantuntijoiden valvonnassa. Jos happi ohennetaan neutraalilla kaasulla, jonka tilavuus on vähintään kaksi kertaa niin suuri kuin hapen, hapen vaikutus heikkenee.

Tällöin ihminen sietää tavallista suurempaa hapen osapainetta, esimerkiksi 2,3 ilmakehän osapainetta muutaman tunnin. Tätä painelukemaa pidetään hyväksyttävänä lyhytaikaisissa heliumsukelluksissa.

Jos sukeltaja hengittää ilmaa, hapen osapaine muodostuu kriittiseksi sadan metrin syvyydessä ja vastaa tuolloin 11 ilmakehän painetta. Pitkissä, useita vuorokausia tai jopa viikkoja kestävissä sukelluksissa ei sen sijaan ole suositeltavaa käyttää kaasuseoksia tai painetta, joissa hapen osapaine ylittää kaksi normaali-ilmakehän painetta. Käytännössä ei ole järkevää panna sukeltajaa hengittämään seoksia, joiden hapen osapaine ylittää puolet ilmakehän paineesta. Korkeampipaineisen hapen käyttö on mahdollista lyhyissä sukelluksissa, koska niiden aikana ei ehdi tapahtua keuhkojen ärtymistä ja lievä ärsytys katoaa pian normaalioloihin paluun jälkeen.

Toinen kaasu, jota ei saisi koskaan olla kaasu-seoksissa ja jota on vältettävä mihin hintaan tahansa, on hiilimonoksidi eli häkä. Tätä kaasua ei luonnostaan esiinny ilmakehässä, mutta sitä saattaa keräytyä suljettuun tilaan. Häkä on suljetussa tilassa tapahtuvan palamisen yleinen sivutuote, ja sitä esiintyy esimerkiksi käynnissä olevien autojen lähistöllä. Koska häkää kehittyy moottorien ympärille, sitä voi vahingossa joutua paineilmasäiliöihin, jos ilma-kompressorin sisään menoläppä on liian lähellä poistoaukkoa.

Hajuttomuutensa vuoksi häkää on vaikea havaita. Se on erittäin vaarallista ihmisille, koska se reagoi 300 kertaa happea nopeammin veren punaiseen väriaineeseen ja estää sitä osallistumasta elintoimintoihin. Jos hengityskaasuseoksessa on sata miljoonasosaa häkää, tämä saavuttaa puolet kyllästysasteestaan noin tunnissa.

Paineilmaseoksissa häkää saa olla enintään vain 20 miljoonasosaa. Häkämyrkytyksen oireita ovat nopea väsyminen, ihon punoitus, huimaus ja pyörtyminen. Myrkytys voidaan estää vain tarkistamalla huolellisesti paineilman saantilähde.

Tiedemiehet tutkivat koehenkilön hengityksen fysiologiaa saadakseen selville, kuinka elimistö reagoi erilaisiin kaasupitoisuuksiin ja -yhdistelmiin.	Kuvan sukeltaja käyttää hapenkierrätintä, laitetta, joka kierrättää uloshengitettyä happea ja poistaa kemiallisesti uloshengitetyn hiilidioksidin. Kuona-aineiden poistaminen hengitysilmasta on elintärkeää.