Anestezijoje medicininis deguonis naudojamas:
- operacijų metu, siekiant išlaikyti audinių aprūpinimą deguonimi.
- prieš operacijas ir po jų. Daugumai pacientų, kuriems taikoma anestezija, prieš prasidedant operacijai skiriama kelių minučių trukmės deguonies terapija anestezijos kambaryje, o pasibaigus operacijai – pooperacinėje palatoje, kol jie visiškai atgauna sąmonę. Nepaisant to, prieš operaciją kai kuriems pacientams reikia ilgesnio oksigenacijos laiko, įskaitant tuos, kurie turi kvėpavimo funkcijos sutrikimų, rūkantiesiems, taip pat tiems pacientams, kuriems atliekamos tam tikros procedūros, pavyzdžiui, pilvo ar krūtinės ląstos operacija. Šiems, taip pat vyresnio amžiaus bei kvėpavimą slopinančius vaistus vartojantiems pacientams ilgesnės trukmės deguonies terapija pooperacinėje palatoje bei prieš grąžinant į palatą taip pat gali būti naudinga, siekiant sumažinti hipoksijos ir su ja susijusių komplikacijų riziką.