A rosszindulatú daganatokban gyakran ún. hypoxiás, csökkent oxigéntartalmú területek vannak (az oxigéntenzió < 7 Hgmm). A preklinikai, valamint klinikai vizsgálatok igazolták, hogy a hypoxia fokozza a tumorok progresszióját, agresszivitását. Szövettenyészeteken tanulmányozva az oxigén hatását, bebizonyosodott, hogy az oxigenizáció in vitro önmagában is gátolja az ép szövetek, a benignus és malignus tumorok sejtjeinek növekedését. Az onkoterápia szempontjából rendkívül fontos megállapítás, hogy ha egy daganatban az oxigén parciális nyomása kevesebb, mint 2,5 Hgmm, a sugárérzékenység lecsökken (intrinszik radiorezisztencia). Hypoxiás tumorokban számos kemoterápiás gyógyszer is hatástalan (kemorezisztencia). Oxigén hiányában vagy hypoxiás szövetekben a fotodinámiás kezelés is eredménytelennek bizonyult. Mindezen kísérleti és klinikai tapasztalatok alapján már évtizedek óta egyes intézetekben kiegészítő kezelésként, de egymagában is próbálkoznak a daganatos betegek oxigenizációjával. A leggyakoribb kezelési forma az oxigéngáz belélegeztetése (hiperbarikus oxigénterápia), vagy az oxigénnel telített víz alkalmazása fürdő vagy ivókúra formájában. A ma már nemzetközi kooperációban is végzett vizsgálatok egyértelműen igazolják az oxigénbevitel jótékony terápiás, radio- és kemoszenzitizáló hatását. Az általánosan alkalmazott eritropoietin-kezelés is bizonyítja az oxigenizáció jelentőségét a tumorterápiában. Időszerűnek látszik Magyarországon szakintézetekben nagy beteganyagon kivizsgálni az oxigenizáció tumorgátló, radio- és kemoszenzitizáló hatását.