氮麻醉其实不是一种麻醉状态，而是一种病理状态。正常情况下，氮是惰性气体，不参与任何细胞化学成分。在正常大气压的情况下，血液吸收的氮也很微量，所以它对人体影响很小。但是某些状态，如潜水员潜到海底50-120米深时，大气压就变成5-10个大气压，大气压的情况下氮就会大量进入潜水员血液中。

氮浓度升高会产生先兴奋后抑制的状态，兴奋状态就是开始潜水员对任何事物都比较敏感，然后随着氮浓度增加慢慢进入嗜睡、昏迷状态。因为此状态和麻醉药物起效状态很像，所以由于氮浓度变化引起的一系列病理变化被称为氮麻醉。氮麻醉进行麻醉状态与氮分压有很大的关系，随着氮分压增加，氮麻醉状态分别出现先兴奋，中间产生感觉迟钝、麻木的状态，最后变成深度神经抑制、昏迷的状况。