การดำน้ำไม่มีความก้าวหน้านับเป็นพันปี เนื่องจากปราศจากความเข้าใจ ในวิชาสรีรวิทยา ที่เกี่ยวข้องกับหน้าที่ และปฏิกิริยาของร่างกายต่อสภาวะต่างๆ ใต้น้ำ กับวิชาฟิสิกส์ ที่ว่าด้วยแรงกดดัน หรือแรงที่กระทำบนตัวนักดำน้ำ ขณะอยู่ใต้น้ำ ผลของแรงกดดันต่อคุณสมบัติและพฤติกรรมของสสารในร่างกาย ต่อมาเมื่อมีการพัฒนาความรู้ขึ้น การเรียนรู้วิชาฟิสิกส์ของการดำน้ำอันเกี่ยวกับคุณสมบัติของสสาร (ของเหลวและก๊าซ) เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงภายใต้สภาวะต่างๆ รวมถึงวิชาสรีรวิทยาประยุกต์กับการดำน้ำ จึงทำให้เข้าใจถึงการดำน้ำ และผลที่ก่อให้เกิดความผิดปกติของร่างกายมนุษย์

            ของเหลวมีน้ำหนัก และปริมาณคงที่ แต่มีรูปร่างตามภาชนะ ที่บรรจุ ไม่สามารถบีบอัดให้มีปริมาตรเล็กลงได้ ปริมาตรของของเหลวจึงไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงความกดดันหรืออุณหภูมิ ในขณะที่ก๊าซทุกชนิดที่มีน้ำหนัก ต้องการที่อยู่ และไม่มีรูปร่างที่จำกัด สามารถบีบอัด ให้มีปริมาตรเล็กลงได้ ในจำนวนก๊าซ ที่มีอยู่มากมาย มีเพียง ๓-๔ ชนิดเท่านั้น ที่มีความสำคัญเป็นพิเศษต่อนักดำน้ำ ได้แก่ ส่วนประกอบสำคัญของอากาศ ๒ ชนิด คือ ก๊าซออกซิเจน และ ก๊าซไนโตรเจน เมื่อหายใจนานเกินไปภายใต้ความกดดัน ที่เพิ่มขึ้น หรือใต้น้ำ ก๊าซทั้งสองชนิด จะเป็นอันตรายต่อร่างกาย เรียกว่า การเป็นพิษของออกซิเจน และ การเมาไนโตรเจน ก๊าซอีกชนิด ที่มีความสำคัญต่อนักดำน้ำ ในขณะที่ความลึกของการดำเพิ่มขึ้น ได้แก่ ก๊าซฮีเลียม เพราะเมื่อนำมาผสมกับก๊าซออกซิเจนในสัดส่วนที่พอเหมาะ จะทำให้เกิดอากาศเทียมซึ่งคล้ายอากาศปกติใต้น้ำ แต่มีความหนาแน่นน้อยกว่าและทำให้เกิดการมึนเมาน้อยกว่าเมื่อความกดดันเพิ่มขึ้น นอกจากนั้นยังมีก๊าซอันตรายอีก ๒ ชนิด ที่นักดำน้ำควรรู้จัก คือ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์  และ ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ ก๊าซชนิดแรกเกิดขึ้นจาก ปฏิกิริยาการเผาผลาญของร่างกายตามปกติ แต่ถ้าปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์เกิดมากเกินกว่าปกติ ก็จะเป็นอันตรายได้ การหายใจของนักดำน้ำ ก็เป็นสาเหตุของการเกิด อันตรายจากคาร์บอนไดออกไซด์มากผิดปกติ ได้ สำหรับก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ซึ่งเกิดจากไอเสียเครื่องยนต์ หรือเกิดในห้องที่ปิดที่มีสี หรือของที่เก็บไว้กำลังเสื่อมสภาพ ถ้าก๊าซชนิดนี้มีการปนเปื้อนในอากาศที่ใช้หายใจของนักดำน้ำ จะทำให้เกิดอาการผิดปกติอย่างร้ายแรง จากภาวะการเป็น พิษของคาร์บอนมอนอกไซด์ ได้

            โดยธรรมชาติ ในน้ำมีความกดดันสูงกว่าบนบก น้ำยิ่งลึกมากเท่าใด ความกดดันก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ที่ระดับน้ำทะเลมีความกดดัน ๑ บรรยากาศ และทุกๆ ๓๓ ฟุต (๑๐ เมตร) ลึกลงไปในน้ำ จะมีความกดดันเพิ่มขึ้น ๑ บรรยากาศ และเมื่อดำน้ำลงไปที่ความลึกมากๆ การละลายของก๊าซที่หายใจก็ยิ่งมากขึ้น

            สภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำใต้ทะเล มีธรรมชาติแตกต่างจากบนพื้นดินที่มนุษย์คุ้นเคย เมื่ออยู่ใต้น้ำ การทำงานของอวัยวะหลายอย่างผิดไปจากปกติ ไม่ว่าจะเป็นการทรงตัว การมองเห็น การได้ยิน การเคลื่อนไหวหรือแม้แต่การหายใจก็จะกลายเป็นเรื่องยุ่งยากหากอยู่ใต้น้ำ ความจำกัดเหล่านี้เป็นอุปสรรคในการกระทำกิจกรรมต่างๆ ทั้งอาจก่อให้เกิดอุบัติเหตุได้ง่ายขณะดำน้ำนอกเหนือจากความเสี่ยงต่อการจมน้ำ