因为脑梗塞是因为部分脑血管的堵塞或栓塞，造成局部脑血管供应区域的脑组织、脑细胞缺血、缺氧。高压氧通过提供高溶解度的氧，经血流带入受损害的脑细胞，经过侧支循环，达到受损害的部位，给这些受损害的脑细胞提供养分及能量。帮助耐受到急性期后，进行功能的再恢复，在后期的缺血再灌注阶段，也可以促进脑梗塞区域的血液循环，对部分功能的保存有帮助。
因为任何一项功能都不是单个脑细胞起作用，都是成千上万甚至上亿个脑细胞来协调一个功能。部分脑细胞受损害后，还有残余的脑细胞，就有恢复的希望。如果是大面积的脑梗塞，后期时间拖延太久后，治疗就没有意义。
