ارتفاعات بالا و شرایط هایپوکسی فشار و استرس ویژه ای را بر بدن انسان وارد می کند به طوری که این محیط منحصر به فرد را به یک محیط تحقیقاتی عالی برای بررسی محدودیت های فیزیولوژیکی انسان تبدیل می سازد. کوهنوردی در ارتفاعات بالا عموما به سطح آمادگی تنفسی بسیار بالایی نیازمند است؛ بطوری که کوهنوردان تندرست نیز در حین صعود به ارتفاعات مکررا برای بازیافت تنفسشان بعد از هر دو گام توقف می نمایند. علت اصلی این کاهش شدید در ظرفیت تمرین و فعالیت، هیپوکسمی ناشی از کاهش فشار سهمی اکسیژن در هوای استنشاقی در ارتفاع می باشد که ضرورت اکسیژن تحویل داده شده به عضلات فعال را در حین فعالیت کاهش می دهد. هرچند با افزایش ارتفاع نسبت اکسیژن موجود در اتمسفر تقریبأ ۲۱ درصد کل فشار بارومتریک باقی می ماند، اما فشار سهمی اکسیژن بطور قابل ملاحظه ای افت می یابد. این فشار کلی پائین تر اتمسفر که موجب می شود در هر لیتر از هوای تنفسی مولکول های اکسیژن کمتری وجود داشته باشد، منجر به افزایش تهویه ریوی حتی در حالت استراحت می شود. افزایش تهویه بسیار شبیه به حالت پر تهویه ای در سطح دریا عمل می کند که به موجب آن میزان دی اکسید کربن کاهش می یابد. دی اکسید کربن از شیب فشار پیروی می کند؛ بنابراین مقدار بیشتری دی اکسید کربن از خون خارج شده و وارد شش ها می شود و از طریق بازدم خارج می گردد. چنین کاهشی در دی اکسید کربن باعث افزایش pH خون می شود، شرایطی که به آن آلکالوز تنفسی می گویند. آلکالوز تنفسی میل ترکیبی اکسیژن به هموگلوبین را افزایش داده و در نتیجه بارگیری اکسیژن در مویرگهای ریوی تحت شرایط انتشار محدود شده افزایش می یابد. در واقع یک pH آلکالین منحنی تجزیه هموگلوبین را به سمت چپ شیفت می کند، که بارگیری اکسیژن را در ریه تسهیل کرده، اما رها سازی اکسیژن را در سطح بافت کاهش می دهد. نتیجه این امر وقوع هایپوکسی است که منجر به وقوع علائم سردرد، تهوع، بیحالی، بیخوابی، تغییر خلق و خو و الگوی نفس کشیدن، تشنج و حتی کما می شود که این علائم و نشانه ها، وقوع بیماری حاد کوه گرفتگی را نشان می دهد. به علاوه، اختلالات ظریف نروفیزیولوژیکی نیز مانند آسیب دیدن قدرت درک، قضاوت و دید، ناکارآمدی قدرت یادگیری، افزایش احساس خستگی و ناتوانی و یا خواب آلودگی ممکن است در ارتفاع بین ۱۵۰۰ تا ۲۵۰۰ متری شروع شود. با توجه به اینکه بیماری های مربوط به قرارگیری در معرض ارتفاع همواره دردسر ساز بوده، و این بیماریها عموما با افت در میزان اشباع اکسیژن خون سرخرگی (SpO۲) نمودار می شوند، بدون تردید سازگاری های ایجاد شده در افراد قبل از صعود به ارتفاع می تواند در کمرنگ کردن شدت وقوع علائم موثر باشد.