Buceo
En primer lugar, el aumento considerable de la presión parcial de nitrógeno en la mezcla respiratoria alveolar genera un desequilibrio entre la presión parcial de N2 (gas en fase gaseosa) y la tensión tisular de N2 (gas en fase líquida). Siguiendo las leyes de disolución y difusión de los gases, los tejidos se encontrarán en fase de subsaturación y empezarán a absorber N2 para equilibrarse nuevamente. De este modo se igualan las presiones de nitrógeno tisular y la del aire respirado (tensión tisular y presión parcial respectivamente).  Esta saturación ocurre en un gradiente y a ritmos diferentes según el tejido. Se requiere un tiempo de varias horas para alcanzar el equilibrio entre la tensión tisular del nitrógeno de todos los tejidos corporales con la presión parcial alveolar del nitrógeno. Esto es debido a que la sangre no fluye con la rapidez suficiente y el nitrógeno no difunde con la rapidez suficiente para que el equilibrio sea instantáneo.
Narcosis de nitrógeno
Puede sobrevenir a cualquier profundidad, y se vuelve más evidente al aumentar la profundidad. El mecanismo que desencadena la narcosis de nitrógeno en los buzos no está completamente explicado, pero es un efecto directo de las altas presiones de nitrógeno sobre la transmisión nerviosa. Si bien el efecto narcótico fue observado inicialmente con el nitrógeno, otros gases como el argón, el hidrógeno causan efectos similares bajo altas presiones; el xenón incluso puede ser usado como anestésico a presión atmosférica. Este efecto de los gases bajo presión sobre el sistema nervioso es conocido de manera general como la "narcosis de gases inertes".