氧气被认为是衰老过程的关键因素。氧气是活性氧（ROS）的来源。ROS的过量产生能够诱导大分子氧化损伤，包括脂质过氧化、蛋白质功能障碍和DNA损伤，所有这些都会导致衰老。

缺氧也是亚健康的主要原因之一；高压氧是一种非侵入性技术，可以在超过一个大气压的压力下提供100%的纯氧。通过提供高压、富氧的密闭环境，可以有效提高血浆溶解氧含量和动脉氧分压，在全身引起广泛的细胞、生化和生理变化。血液中的溶解氧浓度会增加，进而促进细胞线粒体中三羧酸循环的进行。三羧酸循环是细胞内能量代谢的重要过程，通过氧化代谢产生ATP，提供细胞所需的能量。高压氧能够促进三羧酸循环的进行，从而提高能量代谢速率，有利于神经及细胞损伤的修复。

此外，高压氧还能够影响代谢途径，如过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)途径和脂肪酸代谢途径。这些代谢途径在神经损伤的修复中也具有重要作用。PPAR途径可以促进神经元和胶质细胞的再生和生长，从而帮助修复神经损伤。多项机制研究报道高压氧治疗有利于组织稳态和再生，可促进血管生成、减轻炎症、增强抗氧化防御、刺激干细胞等，增加 NAD + 水平，激活SIRT1，诱导线粒体生物合成和抗氧化反应。在一定程度下调SASP的表达，减轻衰老细胞的促衰老作用，清除体内衰老细胞。

针对与衰老密切相关的端粒缩短，高压氧治疗可观察到衰老细胞数量减少10%-37%，端粒长度显著增加20%以上，相当于平均年轻了25岁。通过对既往文献回顾，高压氧疗法可以让肺部充满更多的氧气，从而增加输送到身体的氧气浓度，以滋养和逆转缺血和低氧血症引起的局部组织损伤，特别是使脑组织获得充分氧供，代谢增强，能量生成增多，进而改善垂体及大脑皮层功能，恢复大脑皮层正常的生理活动；同时在改善认知、抑制皮肤内在老化和光老化、改善葡萄糖代谢、增强心肌和肺功能、预防骨骼和肌肉流失等衰老特征方面显示出巨大的潜力，高压氧疗法有助于提高工作效率，特别是对脑力劳动者。

高压氧还可以使患者心肌缺血和心脏功能得到改善，心排出量增加，缺血脑细胞功能得到恢复，睡眠质量得到改善；高压氧能调节细胞内一氧化氮的生成量，提高抗氧化物酶的活性，有效清除自由基，从而改善脑细胞代谢；高压氧可修复提高免疫力，增强免疫物质的活性，提高免疫系统的抵抗力；缺乏足够的睡眠会导致大脑耗氧增加，引起相对性缺氧，从而可能导致失眠。