כאשר תאים במוח מתים, בין אם כתוצאה מטראומה או מחסור בחמצן, פלסמה בדם יורדת אל רקמת המוח הסובבת וגורמת לנפיחות ולצמצום זרימת הדם. תאים נורמליים לא יכולים לתפקד ללא כמות מתאימה של חמצן, HBOT מגדיל באופן דרמטי את החמצן הנישא בפלסמה בדם, מה שהופך את החמצן זמין לרפא דפנות נימי דם ניזוקים, מניעת דליפת פלזמה וצמצום הנפיחות. כמו הפחתות נפיחות, זרימת הדם ניתן לשחזר רקמות רדומות (neovascularization) ולתאים אלה אז יש פוטנציאל לתפקד שוב.