У водолазов, находившихся в гипербарической воздушной среде, уменьшалось количество эритроцитов и содержание гемоглобина в крови. Это можно связать с депонированием крови, а также со снижением эритропоэза и ускорением разрушения эритроцитов. Подтверждениями последнего предположения могут служить снижение осмотической стойкости эритроцитов, увеличение концентрации билирубина в крови и уробилина в моче. Было также выявлено исчезновение в крови эритропоэтина. В послеспусковой период отмечалось увеличение СОЭ, что может быть связано с увеличением количества физически растворенного кислорода в плазме и изменением соотношения белковых фракций крови.

При нахождении в условиях гипербарической воздушной среды под действием повышенного напряжения кислорода в крови наступают приспособительные изменения, направленные на уменьшение влияния гипероксии. Основные изменения при гипербарии наблюдаются со стороны красной крови. Уже на рубеже XIX-XX веков в исследованиях отечественных авторов была отмечена так называемая кессонная анемия.

Для картины белой крови после пребывания в условиях повышенного давления воздуха характерны появление лейкоцитоза, преимущественно за счет сегментоядерных нейтрофилов, сдвиг лейкоцитарной формулы влево с увеличением палочкоядерных и юных форм. Отмечаются снижение осмотической стойкости и фагоцитарной активности лейкоцитов, относительная и абсолютная эозинопения, иногда происходит увеличение индекса сегментации ядер нейтрофилов и появление зернистости в их протоплазме.

Незначительное пересыщение тканей организма индифферентным газом вызывает легко компенсируемую гипокоагуляцию в результате медленного образования тромбопластина и тромбина, а также снижения его активности. При более значительном пересыщении отмечается гиперкоагуляция, которая проявляется ускорением перехода протромбина в тромбин, активацией тромбопластина, увеличением содержания фибриногена, тромбоцитов и уменьшением концентрации гепарина в крови. При кратковременном действии повышенного давления изменения показателей системы крови нормализуются в течение 1—3 суток.