Возникновение у водолазов отравления кислородом зависит от величины парциального давления кислорода в дыхательной смеси, времени пребывания водолаза на глубине (под давлением) и тяжести выполняемой им работы.
Причинами отравления могут явиться:
- превышение допустимой глубины спуска под воду (или давления в камере) при дыхании чистым кислородом;
- превышение допустимого содержания кислорода в дыхательных газовых смесях;
- превышение допустимого времени пребывания водолаза на глубине (под давлением) при дыхании кислородом;
- попадание воды в регенеративное вещество.

Отравлению кислородом способствуют:
- накопление углекислого газа в снаряжении свыше 1 % (по парциальному давлению);
- тяжелая физическая нагрузка;
- переохлаждение;
- перегревание;
- повышенная индивидуальная предрасположенность организма водолаза к токсическому действию кислорода.

Отравление кислородом может протекать в трех формах: судорожной, сосудистой и легочной. Для судорожной формы характерны:
- подергивание отдельных групп мышц, в первую очередь мышц лица или мышц работающих конечностей;
- тоническое сокращение групп мышц лица, шеи, конечностей, диафрагмы и т. д.;
- общий приступ клонических судорог с потерей сознания, напоминающий эпилептический припадок.
Для сосудистой формы отравления кислородом характерны:
- онемение пальцев;
- головная боль, головокружение, звон в ушах, мелькание в глазах;
- затруднение дыхания;
- общая слабость, резкое падение o кровяного давления.
Судорожная и сосудистая формы наступают при кратковременном действии высоких парциальных давлений кислорода. При длительном действии более низких парциальных давлений может возникнуть лёгочная форма отравления.
Для лёгочной формы отравления кислородом характерны:
- появление боли в груди при глубоком дыхании;
- одышка, кашель (при выслушивании - хрипы).

При первых признаках отравления кислородом водолаз должен немедленно дать сигнал о подъеме на поверхность.
Первая помощь при наступлении кислородного отравления у водолаза, находящегося под водой или в камере, заключается в том, чтобы уменьшить глубину спуска исходя из возможностей режима декомпрессии и одновременно переключить водолаза на дыхание воздухом или аварийной газовой смесью с низким процентным содержанием кислорода. При судорожной форме отравления необходимо удерживать пострадавшего от ударов о твердые предметы.

При кислородном отравлении во время работы водолаза на грунте в инжекторно-регенеративном снаряжении второй водолаз должен открыть пострадавшему водолазу кран переключения, обновить газовую смесь в скафандре, принять меры к доставке и закреплению пострадавшего на платформе колокола и доложить на поверхность о готовности колокола к подъему на глубину первой остановки.
Во время подъёма до первой остановки и дальше по режиму декомпрессии, если нет возможности завести пострадавшего водолаза в колокол, обеспечивающий водолаз должен закрепить пострадавшего на платформе спуско-подъёмного устройства и не допускать переполнения его скафандра газовой смесью или обжатия водолаза.
При необходимости в помощь обеспечивающему водолазу спускают страхующего водолаза, который помогает пострадавшему зайти в колокол и взяться на подвес.

При судорожном приступе у водолаза в колоколе или в камере обеспечивающий водолаз удерживает пострадавшего и защищает от ушибов о металлические предметы. Одновременно он принимает меры по обеспечению дыхания пострадавшего аварийной газовой смесью с небольшим процентом содержания кислорода (в колоколе - усилить вентиляцию скафандра или вентиляцию самого колокола свежей газовой смесью или воздухом; в камере - выключить пострадавшего из дыхательного аппарата регенеративного типа и потребовать вентиляции камеры).

Для предупреждения кислородного отравления при водолазных спусках необходимо:
- не использовать для дыхания чистый кислород на глубинах более 20 м;
- не превышать допустимого времени пребывания на глубине, установленного для данного парциального давления кислорода.

Для предупреждения кислородного отравления при глубоководных спусках надлежит:
- присоединять к пульту баллоны с газовой смесью, процентное содержание кислорода в которой соответствует глубине предстоящего спуска (баллоны присоединяются к пульту под контролем врача);
- не допускать переключения водолаза на дыхание кислородом на глубинах более 20 м;
- точно выдерживать режим кислородной декомпрессии на глубинах остановок и времени выдержек на них, особенно недопустима передержка на глубинах от 20 до 16 м;
- не допускать спусков водолазов в неисправном снаряжении;
- не допускать выполнения тяжелой физической работы в период кислородной декомпрессии.