HBOT ile tedavi edilen hastalıklar arasında, diyabet, kemik enfeksiyonları, damar tıkanıklıkları, yanık ve radyoterapi, yani ışın tedavisi, sonucu ortaya çıkan yaralar gibi iyileşmek için oksijene ihtiyaç duyulan hastalıklar yer almaktadır. Ayrıca ani işitme kayıpları, göz damarlarında tıkanıklığa bağlı gelişen ani görme kayıpları, dalış sırasında hızlı basınç değişimi sonucu gelişen ve vurgun olarak da bilinen dekompresyon hastalığı gibi birçok hastalıkta da hiperbarik oksijen tedavisi uygulanmaktadır. Ani gelişen görme ve işitme kayıpları, kemik nekrozu, iyileşmeyen kronik yaralar, karbonmonoksit zehirlenmesi ve dalış hastalıkları gibi durumlarda hiperbarik oksijen tedavisi için danışılmalıdır.