高压氧在神经外科和神经内科，主要用来治疗各种脑损伤，各种脑卒中包括缺血性脑卒中和出血性脑卒中，它的作用机理是这样的，在高压氧治疗下，血管收缩，脑血流量减少，脑水肿减轻，颅内压降低。
可以增加血氧含量，提高血氧分压，增加氧弥散距离，另外高压还可以促进毛细血管再生，加快侧支循环形成，加快脑干网状激活系统的血流，加快组织修复，促进神经元修复。