Ihannetapauksessa hengityskaasuseos ei sisällä lainkaan typpeä ja sen sisältämän hapen osa-paine pidetään mahdollisimman alhaisena, mutta kuitenkin tarpeeksi korkeana elämän säilyttämiseen. Kokeissa on käytetty typen sijasta monia kaasuja hapen neutraaleina ohenteina. Jotkut jalokaasut, kuten ksenon, krypton ja argon, ovat hyvin raskaita. Ne kaikki aiheuttivat vieläkin voimakkaampia huumausoireita kuin typpi. Neonilla on hyvin heikko huumaava vaikutus ja oikea liukenemissuhde happeen, mutta se on hyvin kallista. Kaksi muuta kaasua, helium ja vety, ovat hyvin kevyitä. Heliumia on runsaasti saatavilla pääasiassa Yhdysvalloissa, ja se on ollut hyvin kallista, koska hallituksella oli siihen yksinoikeus. Vetyä on tarjolla varsin runsaasti, ja se on melko huokeaa. Sen käyttö on kuitenkin vaarallista, koska tietyssä sekoitussuhteessa se saattaa reagoida hapen kanssa räjähtämällä.

Jokaista ihmisen käyttöön aiottua hengityskaasuseosta kokeillaan tavallisesti ensin eläimiin painekammiossa. Ensimmäinen, joka laajalti tutki vedyn käyttöä vedenalaisena hengityskaasuna, oli ruotsalainen insinööri Arne Zetterström. Vaikka vedyn ja hapen seos saattaa räjähtää, nämä kaksi kaasua eivät reagoi näin voimakkaasti silloin, kun seoksessa on happea vähemmän kuin neljä prosenttia. Zetterström kuitenkin päätteli, ettei näin pieni happipitoisuus riittäisi elämän säilyttämiseen valtameren 30 pintametrin matkalla. Paineen noustessa neljän ilmakehän suuruiseksi hapen osapaine olisi jo riittävä. Hän ehdotti ratkaisuksi, että sukeltaja hengittäisi paineilmaa 30 metrin syvyyteen saakka ja vaihtaisi sitten vedyn ja hapen seokseen. Zetterströmin mukaan siirtymävaiheessa oli syytä varovaisuuteen. »Tätä on mahdotonta tehdä suoraan vaihtaen, koska ilman ja vedyn yhtymäkohdassa seos muuttuu räjähtäväksi.

Jos ilma kuitenkin ensin korvataan seoksella, jossa on 4 prosenttia happea ja 96 prosenttia typpeä, räjähdysvaara saadaan täysin poistetuksi.»

Elokuun 7. päivänä 1945 Zetterström laskeutui Itämereen toteuttaakseen kolmivaiheisen suunnitelmansa. Hänen oli määrä hengittää paineilmaa 30 metrin syvyyteen saakka. Sitten tukialuksen piti katkaista ilmansaanti ja toimittaa hänelle hapen ja typen seosta, jotta hän voisi tuulettaa pukunsa ja poistaa elimistöstään liian hapen. Sen jälkeen hengityskaasuksi vaihdettaisiin vedyn ja hapen seos, ja hän voisi jatkaa laskeutumistaan. Zetterström pääsi 161 metrin syvyyteen hengittäen uutta kaasuseostaan ja kärsimättä mitään vaurioita.

 Koska Zetterström oli lähtenyt tutkimaan aivan uutta aluetta, hänen täytyi laatia itse paineenalennustaulukkonsa. Toisella sukelluksella, jonka aikana hän pääsi 50 metrin syvyyteen, häntä ylös hinaavat miehet eivät antaneet hänelle tarpeeksi aikaa paineen alentamiseen. He vetivät häntä edelleen pintaan päin 30 metrin rajan ohi edes sallimatta hänelle aikaa vaihtaa vedyn ja hapen seosta, joka oli liian mietoa ylläpitääkseen elämää vedenpinnan lähellä. Zetterström menetti tajuntansa ja kuoli pian pintaan pääsyn jälkeen.

Zetterströmin kokeet osoittivat vedyn ja hapen seoksen käyttökelpoisuuden. Siihen liittyvät vaarat ja hänen kuolemansa, joka tosin aiheutui muista syistä, saivat kuitenkin kaikki myöhemmät kokeilijat kaihtamaan vetyä. Brauerin ja toisten tutkijoiden viimeaikaiset eläinkokeet näyttävät osoittavan, että vedyn ja hapen seos aiheuttaa huumausta yli 250 metrin syvyydessä. Siksi helium onkin vetyä parempi vaihtoehto.

Yllä kuvatulla kokeella pyritään selvittämään, kuinka korkeapaineisen kaasuseoksen hengittäminen vaikuttaa henkisiin suorituksiin ja näköhavaintoihin. Kokeen tuloksia voidaan suoraan soveltaa samaa kaasuseosta hengittäviin syvänmerensukeltajiin.	Painekammiokokeet, joissa jäljitellään veden painetta, ovat olennaisen tärkeitä. Jos kokeillut hengityskaasu-seokset osoittautuvat vaarallisiksi, ne voidaan laboratoriossa vaihtaa. Vaihtaminen on mahdotonta sukeltajan ollessa 300 metrin syvyydessä.	Paineenalennus aiheuttaa edelleenkin pulmia kaikille syvällä käyville sukeltajille. Aikaisemmin vaiheittainen paineenalennus oli ainoa mahdollinen menetelmä. Se oli hyvin aikaaviepää. Nyt sukeltajat siirtyvät vedestä painekammioon ja nostetaan aluksen kannelle, jossa paineentasausta jatketaan turvallisesti kammion sisällä.