使用氢气作为呼吸气体的重要前提是，人们认为氢气与氨气一样，属于生理学惰性气体，就是说这种气体被人体呼吸后，不与体内任何物质发生反应。
常识告诉我们，氢气本身具有还原性，因此早期仍有少数人认为，氢气在生物体内具有抗氧化作用。1975年，有人曾在《科学》发表论文证明，连续呼吸8个大气压97.5%氢气14天，可有效改善动物皮肤恶性黑色素瘤，并认为是通过抗氧化作用实现的。
2001年，法国潜水医学家证明，呼吸8个大气压高压氢气可改善肝曼氏血吸虫感染引起的炎症反应，首次证明氢气具有抗炎作用，并提出氢气与羟自由基(活性氧的一种，能杀死细菌等病原微生物，也能破坏DNA、细胞膜和多糖化合物等，给人体造成直接伤害)直接反应是改善炎症损伤的基础。
但上述研究并没有引起广泛注意，一方面可能是因为高压氢设备操作复杂，难以作为一般临床改善手段，另一方面是有人曾采用同位素标记的方法没有获得吸入氢气与体内物质发生反应的直接证据。
