Tlen medyczny to sprężony gaz, który zawiera nie mniej niż 99,5% tlenu w objętości (V/V). Jest on zalecany we wszystkich przypadkach niedotlenienia. Tlenoterapia okazuje się szczególnie korzystna dla pacjentów z prawidłowym zużyciem tlenu, u których występuje obniżona prężność tlenu w mieszanej krwi żylnej podczas oddychania powietrzem atmosferycznym.
Wskazaniem do tlenoterapii są wszystkie postacie niedotlenienia. Tlenoterapia jest szczególnie korzystna u pacjentów z prawidłowym zużyciem tlenu, u których stwierdza się zmniejszoną prężność tlenu w mieszanej krwi żylnej podczas oddychania powietrzem atmosferycznym.