水下作业时身体每下潜10m大致相当于增加一个大气压的压力所增加的压力称附加压附加压和地面大气压的总和称总压或绝对压（ATA）机体在高气压环境下肺泡内各种气体分压随之增高并立即与吸入压缩空气中各种气体的分压相平衡因肺泡内气体分压高于血液中气体压力气体便按照波义耳定律相应地增加了气体在血液中的溶解量再经血循环运送至各组织其中大部分氧及二氧化碳迅速被血红蛋白及血浆内成分所吸收仅少量以物理状态游离于体液中氮在体液内的溶解量与气压高低和停留时间长短成正比由于氮在各组织中溶解度不同因此在组织中分布也不相等氮在脂肪中溶解度约为血液中的5倍所以大部分氮集中于脂肪和神经组织中。

当人体由高气压环境逐步转向正常气压时体内多余的氮便由组织中释放而进入血液；并经肺泡逐渐缓慢地排出体外无不良后果当减压过速超过外界总气压过多时就无法继续维持溶解状态于是在几秒至几分钟内游离为气相以气泡形式聚积于组织和血液中；减压愈快产生气泡愈速聚积量也愈多氮可长期以气泡状态存在在脂肪较多而血循环较少的组织中如脂肪组织外周神经髓鞘中枢神经白质肌腱和关节囊的结缔组织等脱氮困难除了血管内的气泡外氮气泡往往聚积于血管壁外挤压周围组织和血管并刺激神经末梢甚至压迫撕裂组织造成局部出血等症状在脂肪少而血流通畅的组织中氮气泡多在血管内形成栓塞阻碍血液循环气泡并可引起血管痉挛导致远端组织缺血水肿及出血根据栓塞部位及其所引起的组织营养障碍程度和时间久暂可产生一系列症状此外由于血管内外气泡继续形成造成组织缺氧及损伤细胞释放出钾离子肽组胺类物质及蛋白水解酶等后者又可刺激产生组胺及5-羟色胺这类物质主要作用于微循环系统致使血管平滑肌麻痹微循环血管阻塞等进而减低组织与体液内氮的脱饱和速度所以在减压病的发病机理中气泡形成是原发因素；但因液气界面作用尚可继发引起一系列病理生理反应使减压病的临床表现显得很复杂 。

骨骼内气泡的特殊作用骨骼是一个不能扩张的组织股骨肱骨胫骨等长骨内黄骨髓含脂量高血流很缓慢减压时会产生多量气泡直接压迫骨骼内的血管；骨骼营养血管内也有气栓与血栓容易造成局部梗塞最终缓慢地引起无菌性的缺血性骨坏死又称减压性骨坏死（dysbaric osteonecrosis）或无菌性骨坏死其形成除了骨骼内气泡的特殊作用外还有脂肪栓塞血小板凝聚气体引起渗透压改变自体免疫等作用的综合结果.