高压氧治疗是指人体在1个大气压以下的高压环境中吸入纯氧气或氧气与二氧化碳的混合气体，用以治疗某些疾病。
在氧气的运输过程中，虽然血红蛋白携带是其主要形式，但由于它能够饱和，一个血红蛋白分子只能带4个氧气分子，一已达到饱和，不管氧气多么充足，其带氧量也不会增加。然而，血浆中直接溶解氧气的能力却不一样，它随着空气中氧分压的增高而按比例增加，如在1个大气压的情况下，动脉血每100毫升含氧气约20毫升，在3个大气压的纯氧情况下，却能达到25毫升，超过了正常血氧含量5毫升，这就是血浆直接溶解氧气的结果，这部分氧气就足够全身组织细胞的需要。而高压氧疗法就是根据这一原理进行的。
高压氧舱为一个耐高压的密闭容器，用压缩机将空气压入舱内，并产生数倍于大气压的高压，在此高压环境中，用面罩吸压力与舱内压力相等的纯氧，从而使血液溶解氧气的量增加，以达缓解缺氧的目的。在临床上，某些疾病如一氧化碳中毒、厌氧菌感染、急性脑缺血与脑水肿等，都是高压氧治疗的适应证。