Tlenoterapia jest kuracją wykorzystywaną w wielu schorzeniach – w jednych jej zastosowanie w procesie leczenia jest pomocnicze, zaś w innych podstawowe, np. w przypadku przewlekłej obturacyjnej choroby płuc. Coraz większym zaufaniem cieszy się tlenoterapia hiperbaryczna – jest to podaż tlenu stuprocentowego pod zwiększonym ciśnieniem.
 
Najczęściej z komór hiperbarycznych korzystają pacjenci z chorobą dekompresyjną i osoby po zatruciu tlenkiem węgla. Ostatnie badania i doświadczenia wykazały, że podaż tlenu w tej postaci poprawia stan chorych na autyzm, oraz przyspiesza gojenie się rozległych i głębokich ran – oparzeń, odmrożeń i nie tylko. Coraz modniejsze staje się korzystanie z kuracji tlenowej w celach kosmetycznych.
 
Tlenoterapii w gabinecie kosmetycznym mogą poddać się osoby zmęczone, mające problem z koncentracji i pamięcią, a także ci, którzy pragną poprawić wygląd skóry.
 
Przeciwwskazaniem do tlenoterapii są niektóre wady serca, gdzie przepływ systemowy jest uzależniony od wysokiego oporu płucnego. Istotną sprawą jest przestrzeganie norm bezpieczeństwa podczas używania tlenu. Należy pamiętać, że musi być on zgodny z polskimi uregulowaniami, obejmującymi gazy medyczne. Tlen może uratować i przedłużyć życie.
 
Rozwój technik tlenoterapii i coraz szersze jej zastosowanie stanowi szansę dla ludzi narażonych na skutki niedotlenienia. Przedłużająca się hipoksemia to stan wymagający szybkiej ingerencji, w którym podstawową metodą terapeutyczną jest tlenoterapia. Lecznicze stosowanie tlenu wymaga odpowiedniego monitorowania. Rezultaty kuracji sprawdza się zwykle za pomocą oksymetrii, a także poprzez oznaczenie w krwi wysycenia hemoglobiny tlenem. Hemoglobina jest składnikiem krwinek czerwonych a jej funkcją jest transport gazów – tlenu i dwutlenku węgla.
 
Tlen wiąże się w charakterystyczny sposób z tym białkiem, dzięki czemu jest bezpiecznie transportowany do tkanek organizmu. Prawidłowa wartość wysycenia hemoglobiny tlenem oscyluje między 95 a 99%. Niedotlenienie można rozważyć wtedy, gdy saturacja spadnie poniżej 90%. Zdarza się, iż ciężka niedokrwistość jest przyczyną hipoksemii. Jest to spowodowane tym, że w anemii niedostateczna ilość żelaza – głównego składnika hemoglobiny, upośledza funkcję transportową krwi.