Stwardnienie rozsiane to poważna , przewlekła, zapalna, choroba ośrodkowego układu nerwowego, w której dochodzi do wieloogniskowego uszkodzenia tkanki nerwowej. Jej przyczyna wciąż pozostaje niejasna. Stwardnienie rozsiane jest powoli postępującą chorobą ośrodkowego układu nerwowego. Charakteryzuje się występowaniem wieloogniskowych uszkodzeń o cechach zapalno – demielinizacyjnych w obrębie rdzenia kręgowego i mózgu.

Nieprawidłowości te występują najczęściej w istocie białej i są to zmiany dynamiczne. Stopniowy zanik mieliny ( demielinizacja) powoduje, że ośrodkowy układ nerwowy (OUN) posiada coraz mniejszą zdolność sterowania ciałem. W rezultacie u chorego na stwardnienie rozsiane postępuje zanik zdolności ruchowych, czuciowych i poznawczych. Tlenoterapia wspomagając prawidłowe funkcjonowanie uszkodzonych komórek nerwowych pod wpływem zwiększonej ilości tlenu wpływa na zatrzymanie procesu chorobowego, a w niektórych przypadkach nawet cofnięcie części objawów.