El Doctor Bruce Wienke, responsable de programas en el Laboratorio Nacional de Simulación de Armas Nucleares y de Cálculos de Los Álamos (LANL), se interesó por los cálculos sobre la descompresión y la implementación de modelos, la transmisión de los gases, y las fases mecánicas. Él fue quien desarrolló el Modelo de Gradiente de Burbuja Reducido (RGBM), un método de doble fase que facilita el ascenso del buceador en las más variadas condiciones de inmersión : inmersión en altitud, inmersión sin paradas, con paradas, durante varias jornadas, inmersiones sucesivas, a profundidades múltiples, mezclas y saturación. 

El aire se compone principalmente de un 78 % de nitrógeno (N2), un 21 %  de oxígeno (O2) y un 1 % de argón (Ar), aunque también contiene dióxido de carbono (CO2) y trazas de otros gases.

Cuando nos sumergimos, metabolizamos el oxígeno, mientras que en nitrógeno, que es un gas inerte, se almacena en nuestro cuerpo del mismo modo que  el gas invisible en una botella cerrada de bebida gaseosa. 

Todo se inicia en los pulmones, donde los alvéolos y las membranas capilares distribuyen el nitrógeno  disuelto en la sangre. 

Esta sangre enriquecida en nitrógeno transportada por las arterias se propaga entonces hacia los distintos tejidos del cuerpo humano. Esto se considera una absorción. En los modelos de descompresión, estos tejidos se denominan comúnmente compartimentos. Cuanto más tiempo permanecemos sumergidos, y a mayor profundidad, más aumenta el nivel de nitrógeno, hasta que un tejido alcanza su punto de saturación. 

En el transcurso de una inmersión, los tejidos se saturan con diferentes niveles de nitrógeno. Esto viene determinado por el nivel de irrigación sanguínea del tejido. El cerebro por ejemplo, que está perfectamente irrigado, se considera un tejido rápido, mientras que las articulaciones que están irrigadas en menor medida se consideran tejidos lentos. Entre ambos, existen además otros tipos de tejidos. 

El tiempo necesario para que un tejido alcance un 50 % de saturación a una profundidad determinada se denomina periodo, y por lo general se expresa en minutos. 

Durante el ascenso, el proceso se invierte: los tejidos se descargan, y el gas vuelve a circular por las venas. La sangre retorna a los pulmones pasando por el corazón, donde el excedente de N2 y de O2 se difunde a través de los alvéolos y es expirado.

Este proceso se denomina desaturación.

El factor determinante y considerado de mayor importancia, a partir del cual un tejido se desatura, es el gradiente de presión (la diferencia entre la tensión de los gases en el tejido y la presión ambiente). Existe otro factor importante denominado “ventana de oxígeno”. Es una reducción natural de las tensiones del gas que se produce en los tejidos y en las venas, comparable a la de los pulmones y las arterias. Esto deja espacio al gas inerte originado por el ascenso, para desplazarse sin sobrepasar la presión ambiental originada por una velocidad de ascenso apropiada y respetada. Se considera que una velocidad de ascenso lineal de 10 m/min permite tomar en consideración perfectamente este fenómeno. 

Los riesgos de enfermedad de descompresión surgen cuando la bajada de la presión ambiental durante el ascenso es demasiado rápida, y la sobrecarga de nitrógeno en el cuerpo pasa a una fase gaseosa y produce burbujas. Estas burbujas interfieren en las funciones normales del cuerpo, y reducen la circulación sanguínea, provocando daños en los tejidos y en los nervios. 

En un buceador que sufra un accidente de descompresión, los síntomas pueden manifestarse durante la inmersión o varias horas después de salir del agua. En algunos casos, los síntomas aparecen al cabo de varios días.