Sukelluslaitteen avulla pyritään pääsemään mahdollisimman suureen vedenalaiseen vapauteen, jota kuitenkin monimutkaiset fysiologian lait rajoittavat. Ihanteellisen Sukelluslaitteen täytyy sisältää huomattava varasto paineilmaa. Sen täytyy annostella tätä ilmaa tarkalleen samansuuruisella paineella, kuin mitä vesi kohdistaa sukeltajan rintakehään. Sen täytyy automaattisesti toimittaa kaikki tarvittava ilma, mutta ei yhtään enempää, ja antaa sukeltajalle mahdollisuus hengittää vaivattomasti missä asennossa tahansa. Lisäksi laitteen on oltava niin kevyt, että sitä käyttävä sukeltaja voi liikkua veden kannattelemana.

Sukelluskello, avopohjainen kypärä, Sieben kypäräsukelluspuku, Rouquayrolin ja Denay rouzen sekä Le Prieurin säätimet olivat valmistaneet tietä tällaisen laitteen keksimiselle täyttämättä kuitenkaan kaikkia yllä mainittuja vaatimuksia. Teollinen teknologia toi nyt tarjolle korkeapainekompressoreita ja kevyitä ilmasäiliöitä. De Corlieu esitteli ensimmäisenä sukellusräpylät. Enää tarvittiin vain käyttökelpoinen, hyvin suunniteltu tarpeen mukaan toimiva venttiili, joka säätelisi automaattisesti sukeltajan saamaa hengitysilmaa. Insinööri Emile Gagnan suunnitteli tällaisen venttiilin toisen maailmasodan aikana miehitetyssä Ranskassa.

Alkuaan hänen keksintönsä oli tarkoitettu syöttämään valokaasua autonmoottorien energiaksi. Muutamin muunnelmin se voitiin liittää paineilmalaitteeseen, joka sai aikaan todellisen vallankumouksen sukelluksen tekniikassa.
Paineilmalaitetta käyttävä sukeltaja kuljettaa paineilmasäiliöitä selässään. Ilma siirtyy säiliöstä säätöventtiilin kautta, joka alentaa paineen noin 7000 g/cm2 korkeammaksi kuin ympäröivä paine. Sitten ilma kulkeutuu venttiilin läpi, jota liikuttava kalvo on ulkopuolelta alttiina ympäröivän veden paineelle. Kalvon sisäpuolella oleva ilma tasaantuu pian hydrostaattisen paineen suuruiseksi. Jokainen sisään hengitys aiheuttaa pienen painuman kalvon laajan pintaan, joka toimii voimanvahvistimena ja työntää venttiilin auki. Näin sukeltaja saa ilmaa. Hänen ulos hengittäessään kalvo taas painuu, jousi sulkee venttiilin, ja ilmavirtaus lakkaa. Uloshengitetty pilaantunut ilma poistuu vapaasti veteen yksisuuntaisen poistoventtiilin kautta eikä koskaan sekoitu sisään hengitysilmaan. Meressä tilanne ei kuitenkaan ole aivan näin yksinkertainen. Ellei säätöventtiilin kalvoa

kiinnitetä aivan lähelle keuhkoja, hengittämisen vaivattomuus vaihtelee suuresti sukeltajan asennosta riippuen. Jos venttiili on keuhkojen alapuolella, sukeltaja saa liian vuolaasti virtaavaa ilmaa. Jos kalvo on keuhkojen yläpuolella, sukeltaja joutuu ponnistelemaan hengittäessään. Molemmat tilanteet ovat hyvin epämukavia. Myös uloshengitysputken päähän asetetun poistoventtiilin sijainti on ratkaiseva. Jos se on keuhkojen yläpuolella, säädin joutuu jatkuvaan toimintaan. Tällöin ilmaa virtaa venttiilistä yhtenään, ja osa siitä joutuu hukkaan. Poistoventtiili täytyy sijoittaa noin 2,5—5 senttimetrin päähän kalvon keskustasta. Kun ilmaa virtaa niukasti, yksinkertainen varoitusjärjestelmä valpastuttaa sukeltajan ja takaa hänelle varailmaa, joka riittää pintaan paluuseen. Paineilmasukeltaja voi hengittää vain puhdasta ilmaa. Monissa muissa järjestelmissä uloshengitysilman sisältämää hiilidioksidia voi kypärässä tai naamarissa sekoittua sisään virtaavaan ilmaan. Hiilidioksidi ei myöskään aina täydellisesti imeydy hapenkierrätyslaitteeseen. Säätöventtiililaitteen toiminta. Sisään hengitys alentaa kammiossa (A) vallitsevaa painetta ja saa sen alla olevan kalvon (B) kohoamaan. Kalvo käynnistää vivun (C), jolloin ilmaa virtaa paineenalennusventtiilin (D) kautta. Kammiossa E vallitseva paine alenee, jolloin korkeapaineventtiili (F) aukeaa ja ilmaa viitaa sukeltajalle. Ulos-hengitysilma virtaa yhteen suuntaan avautuvasta venttiilistä (G) kammioon (H), josta useat aukot (piirroksen katkoviivakuviot) johtavat suoraan veteen.