Poprzez zmniejszenie saturacji (wysycenia) tlenem krwi i tkanek dochodzi do uruchomienia szeregu reakcji fizjologicznych w organizmie, mających na celu poprawę dostarczania tlenu do organizmu. Podstawową reakcją jest wytwarzanie w nerkach hormonu erytropoetyny-EPO, który jest odpowiedzialny za zwiększenie produkcji erytrocytów w szpiku kostnym.
W efekcie rośnie stężenie hemoglobiny, przez co poprawie ulega transport tlenu do pracujących mięśni. W samych mięśniach również następują zmiany, takie jak zagęszczenie sieci naczyń krwionośnych czy wzrost aktywności enzymów oksydacyjnych służących do wytwarzania energii podczas aktywności.
Dzięki temu poprawie ulega wykorzystanie dostarczonego z krwią tlenu. Stosując hipoksję wpływamy jednocześnie na poprawę wytwarzania erytrocytów oraz układu krążeniowego i mięśniowego.
Badania laboratoryjne wskazują, że stosowanie hipoksji daje możliwość 10 % poprawy wydolności organizmu, co istotnie przekłada się na poprawę wyników sportowych.