氮麻醉其實不是一種麻醉狀態，而是一種病理狀態。正常情況下，氮是惰性氣體，不參與任何細胞化學成分。在正常大氣壓的情況下，血液吸收的氮也很微量，所以它對人體影響很小。但是某些狀態，如潛水員潛到海底50-120米深時，大氣壓就變成5-10個大氣壓，大氣壓的情況下氮就會大量進入潛水員血液中。 氮濃度升高會產生先興奮后抑制的狀態，興奮狀態就是開始潛水員對任何事物都比較敏感，然后隨著氮濃度增加慢慢進入嗜睡、昏迷狀態。因為此狀態和麻醉藥物起效狀態很像，所以由于氮濃度變化引起的一系列病理變化被稱為氮麻醉。氮麻醉進行麻醉狀態與氮分壓有很大的關系，隨著氮分壓增加，氮麻醉狀態分別出現先興奮，中間產生感覺遲鈍、麻木的狀態，最后變成深度神經抑制、昏迷的狀況。