Tlenoterapia wykorzystywana jest powszechnie jako terapia wspomagająca leczenie urazów oraz zwiększająca wydajności organizmu, ale nie tylko. Niektórzy trenerzy, wykorzystują ją również jako alternatywę dla treningu wysokościowego lub zamiennik nielegalnego „dopingu krwią”. W 2006 roku Komisja Etyczna Światowej Agencji Antydopingowej (WADA) orzekła, że komory hiperbaryczne zwiększają wydajności organizmu, jednocześnie komitet wykonawczy nie zdecydował się na dodawanie do listy zakazanych substancji i metod, tlenoterapii hiperbarycznej.
Warto podkreślić znaczenie tej metody, również wśród osób zdrowych, narażonych na stres lub długo przebywających w klimatyzowanych, zamkniętych pomieszczeniach.