从生理的机转上来看，水肿与缺氧是互相影响的。也就是说，水肿会造成缺氧，但缺氧又会造成水肿，两者造成恶性循环。 比如，细胞在缺氧时，会造成细胞的电解质不平衡。在细胞内的钠离子增加时，会让较多的水分进入细胞内，而造成细胞水肿。而细胞水肿后，又会压迫它周围的微血管，造成微血管的循环不良，进一步造成缺氧。
又如：发生烧伤时，因微血管通透性增加，使得液体与血浆蛋白从血管流失至间质组织，这会造成局部组织水肿及血液循环变差，进而造成缺氧的状况。
在这种情况下，一般的治疗方式是给与高压氧，先让微血管的带氧量增加，解决电解质不平衡的问题。待电解质平衡后，细胞内的过多水分就会重新回到血管内，进而解除细胞水肿的问题。
人脑是人体内最敏感的器官，它的功能完全靠氧的充分供应来运作。
脑组织缺氧后，脑血管会起代偿作用，扩张血管来增加脑组织的血流量。脑血管的扩张，使脑容量体积增大，闹的组织增大后，又会受到颅骨（它是不会膨胀的）的压迫，因而会出现头昏。头部胀痛、记忆力减退等现象。颅内压力升高后，又使脑贫血流量不足，加重缺氧，形成恶性循环。因此，脑在缺氧时，它的功能必然下降。比如，会造成注意力、记忆力、判断力、情绪控制、神经控制等功能的混乱。判断力受影响时，就无法明快、明智的做出决定。注意力受影响时，容易受周围事物的影响，无法较长时间集中精神在一件事情上。如果情绪控制的功能受到影响，就容易被他人的语言所刺激，造成情绪失控，暴躁等。在脑缺氧时，肌肉的运动神经控制也会受到影响，运动时本来拥有的爆发力，也会跟着失常。