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.
Óxido de nitrógeno(I)
En 1778, Thomas Beddoes fundó un "Instituto Neumático", y años más tarde contrató a Davy, de 19 años, para que lo ayudara. De esta manera siguió experimentando el efecto de los gases en su propio cuerpo. Años antes, ya se había logrado la reacción para obtener óxido nitroso: 2NO + H2O + Fe → N2O + Fe(OH)2. El monóxido de dinitrógeno se pensaba que era letal y se conocía que explotaba a altas temperaturas. Davy quería comprobar sus propiedades, así que calentó nitrato de amonio, recogió el gas que soltaba en fuelles hidráulicos y lo pasó por agua para purificarlo. Tras poner el gas en bolsas verdes de seda engrasadas y luego inhalarlo mientras un asistente de laboratorio le tomaba el pulso: Davy sintió un hormigueo placentero, en especial en su pecho y extremidades. Después de administrar el mismo gas, las personas empezaron a sentir un hormigueo en cada dedo, además de un nuevo placer desconocido en la lengua. El monóxido de dinitrógeno fue el primer indicio de que los sentimientos profundos del corazón y el cerebro podrían ser susceptibles a la química. Davy aumentó la dosis, se encerró en la caja de gas y recibió el monóxido de dinitrógeno cuarto por cuarto hasta alcanzar los ocho cuartos, además de otros 20 a través de la boquilla. De esta manera observó el efecto analgésico del óxido nitroso y escribió sobre el mismo y su potencial para ser utilizado para operaciones quirúrgicas en su libro “Investigaciones Químicas y Filosóficas, principalmente sobre el monóxido de dinitrógeno” –aunque pasaron 44 años antes de que los médicos intentaran usarlo para anestesia.