高压氧气应用于脑中风治疗的方面有：
（1）增加血液和组织的氧含量；（2）增加氧的扩散率及有效扩散距离；（3）帮助脑血管收缩、降低颅内压；（4）促进侧枝循环建立及病变血管修复；（5）改善脑组织的新陈代谢；（6）对于血脑屏障通透性的作用；（7）减少组织缺血再灌流损伤。以上这些现象不管是急性、慢性或是单次、多次的高压氧治疗，都已从动物实验中证实。
人体使用高压氧气辅助治疗
受到下列因素的限制：
（1）治疗时间的选择：一般在发作后3到6小时是所谓的黄金治疗时机，应尽早治疗，效果会较好。（2）患者个别因素的影响：患者的年龄和本身潜在疾病的危险因子，如：年龄大小、是否有心血管疾病、糖尿病及高血脂症会影响治疗效果。（3）完整且安全的疗程：治疗要有一定的疗程才会出现疗效，部分专家建议治疗次数应达40次以上，可视病情需要重复疗程。但随着治疗次数的延长，必须更谨慎去评估氧气毒性副作用和其他慢性生理作用的发生。（4）高压氧与其他辅助疗法：血栓溶解剂、血管扩张剂、类固醇、降脑压药及抗氧化剂等为目前医疗上较常使用的治疗药物，合并且多重性疗法为未来之治疗趋势。（5）高压氧与外科疗法：早期的研究发现，于发作后急性期先给予高压氧气治疗，可以促进病患神经功能的恢复，有助于日后以外科手术方式来重建脑血管的流通，且有防止手术后急性脑水肿和脑梗塞坏死的作用，可配合神经外科医师作较完善之评估。
由于影响人类脑中风的因素非常复杂，不同的血管及梗塞的程度，都会造成疾病严重度的差异，另外，即使没有阻塞的血管，功能也不见得健全，而这些现象是在实验动物中不会发生的，所以想要克服这些问题，只有做更严谨的分类和评估，在增加样本数的情形下才能表现出高压氧治疗的实际效果。
总而言之，脑中风的治疗黄金时间相当短暂，若能把握治疗时机，给予适当的治疗方式，对病患复原状况较有帮助。高压氧气治疗对于脑中风的临床应用，虽然仍需要更详细且完整的资料证据来支持，但就理论面及实际的临床经验案例都显示出它的低风险和可能的疗效，因此脑中风的病人除传统治疗外，在经过神经科医师和高压氧科医师审慎评估后，外加高压氧气治疗不失为一项较好的选择。
