Σε ένα υπερβαρικό κέντρο, οι ασθενείς υποβάλλονται σε θεραπεία με οξυγόνο ενώ βρίσκονται μέσα σε έναν ειδικά σχεδιασμένο σωλήνα που είναι γνωστός ως υπερβαρικός θάλαμος. Μόλις φτάσουν οι ασθενείς στο κέντρο, συνήθως κατευθύνονται να αλλάξουν σε νοσοκομειακό τρίψιμο, επειδή μόνο καθαρά βαμβακερά ρούχα μπορούν να φορεθούν μέσα στον θάλαμο. Συνήθως, οι ασθενείς καλούνται να φτάσουν νωρίς στο κέντρο και μπορεί να λάβουν βασική υπερβαρική εκπαίδευση προτού γίνει η διαδικασία.
Ο τύπος του υπερβαρικού θαλάμου που χρησιμοποιείται μπορεί να διαφέρει ανάλογα με το σχεδιασμό του υπερβαρικού κέντρου. Πολλοί από αυτούς τους σωλήνες υπό πίεση μπορούν να κρατήσουν μόνο έναν ασθενή κάθε φορά και οι ασθενείς ξαπλώνουν ή ξαπλώνουν ενώ η θεραπεία τους έχει ολοκληρωθεί. Γνωστοί ως μονότοποι θάλαμοι, αυτά τα υπερβαρικά αγγεία είναι γενικά κατασκευασμένα από καθαρά τοιχώματα, ώστε ο ασθενής να μπορεί να βλέπει και να αλληλεπιδρά με το προσωπικό στο κέντρο.
Σε ορισμένα υπερβαρικά κέντρα, ωστόσο, χρησιμοποιείται ένας μεγάλος θάλαμος εισόδου. Συχνά γνωστοί ως θάλαμοι πολλαπλών θέσεων, αυτά τα ευρύχωρα σχέδια μπορούν να χωρέσουν πολλούς ασθενείς ταυτόχρονα. Μπορούν επίσης να φιλοξενήσουν ασθενείς που είναι δεμένοι σε αναπηρικά καροτσάκια και εκείνους σε γκαρνάκια. Σε θαλάμους πολλαπλών θέσεων, το οξυγόνο γενικά χορηγείται ξεχωριστά σε κάθε ασθενή μέσω μάσκας, κουκούλας ή αναπνευστικού σωλήνα.
Τα υπερβαρικά κέντρα σχεδιάζονται συνήθως με γνώμονα την άνεση του ασθενούς. Σε ένα υπερβαρικό κέντρο, η ασθενής είναι πιθανό να έχει την ευκαιρία να ακούσει μουσική, να διαβάσει βιβλία ή να παρακολουθήσει τηλεόραση ενώ θα ολοκληρωθεί η θεραπεία της. Επιπλέον, οι υπερβαρικοί θάλαμοι που έχουν σχεδιαστεί για να καθίσουν πολλούς ασθενείς συχνά περιλαμβάνουν άνετα καθίσματα και υποπόδια.
Καθώς ο ασθενής χαλαρώνει, ο θάλαμος ή ο αναπνευστικός σωλήνας γεμίζει με καθαρό οξυγόνο. Κανονικά, ο αέρας που αναπνέουν οι άνθρωποι είναι περίπου το ένα πέμπτο οξυγόνο, τα τέσσερα πέμπτα άζωτο. και κάποια άλλα ιχνοαέρια. Αυξάνοντας αυτή την ποσότητα στο 100 τοις εκατό οξυγόνο, τα θερμικά εγκαύματα, τα διαβητικά τραύματα και άλλες χρόνιες πληγές μπορεί να επουλωθούν πιο γρήγορα.
Σε μια υπερβαρική κλινική, ο θάλαμος υπόκειται σε πίεση υψηλότερη από την κανονική. Η αυξημένη πίεση αέρα πιστεύεται επίσης ότι βοηθά στην παροχή περισσότερου οξυγόνου στους ιστούς που περιβάλλουν μια πληγή. Συνήθως η ατμοσφαιρική πίεση αυξάνεται ώστε να αντανακλά ένα βάθος αρκετές φορές μεγαλύτερο από αυτό στο επίπεδο της θάλασσας. Ο ιατρός που συνταγογραφεί συνήθως καθορίζει το ακριβές βάθος που απαιτείται για την καλύτερη αντιμετώπιση του τραύματος ενός ασθενούς.
Η θεραπεία εντός του υπερβαρικού θαλάμου συνήθως διαρκεί περίπου δύο ώρες. Γενικά, τα πρώτα 15 λεπτά της θεραπείας είναι συνήθως για τη συμπίεση του θαλάμου και τα τελευταία 15 λεπτά αφιερώνονται συνήθως στην αποσυμπίεση του θαλάμου. Το καθαρό οξυγόνο παρέχεται συνήθως σε περίοδο 90 λεπτών. Το υπερβαρικό κέντρο πιθανότατα θα δώσει το καθαρό οξυγόνο σε διάφορα τμήματα με μικρά διαλείμματα του συνηθισμένου αέρα ώστε ο ασθενής να μην βιώσει δηλητηρίαση από οξυγόνο.
Οι ασθενείς παρακολουθούνται στενά καθ’ όλη τη διάρκεια της παραμονής τους σε υπερβαρικούς θαλάμους. Σε θαλάμους που φιλοξενούν πολλούς ασθενείς ταυτόχρονα, το ιατρικό προσωπικό μπορεί να βρίσκεται εντός του θαλάμου ενώ η θεραπεία αρχίζει να στρέφεται προς τους ασθενείς. Σε υπερβαρικά κέντρα με μονούς θαλάμους, ένας υπερβαρικός τεχνολόγος συνήθως παρακολουθεί τον ασθενή μέσω του διαφανούς καλύμματος του θαλάμου. Ένας ειδικευμένος ειδικός υπερβαρικός, ένας γιατρός με εξειδικευμένη εκπαίδευση στη θεραπεία με υπερβαρικό οξυγόνο (HBOT), βρίσκεται επίσης συνήθως σε ετοιμότητα στο υπερβαρικό κέντρο για να επιβλέπει και να βοηθήσει σε περίπτωση επείγουσας ιατρικής ανάγκης. Οι θάλαμοι Monoplace μπορεί επίσης να είναι εξοπλισμένοι με βομβητές ή σύστημα ενδοεπικοινωνίας, ώστε ο ασθενής να μπορεί να επικοινωνεί με το προσωπικό παρακολούθησης.