Das Boyle-Mariotte-Gesetz beschreibt das Verhältnis von Druck und Volumen idealer Gase bei gleichbleibender Temperatur und Stoffmenge. Dies bedeutet: Erhöht man den Druck auf ein Gas so verringert sich sein Volumen umgekehrt proportional zum Druck. Andersherum passiert das gleiche: Verringert man den Druck auf ein Gas so erhöht sich sein Volumen. 

Für T = const und n = const gilt: V/T = const

Für Taucher ist dieses Gasgesetz extrem wichtig, da wir als Menschen über diverse luftgefüllte Hohlräume verfügen bei denen das Gasgesetz Anwendung findet. Dieses Gesetz ist der Grund warum man beim auftauchen niemals die Luft anhalten darf.

Hier ein kleines Beispiel: Auf Meereshöhe herrscht 1 Bar Luftdruck. Auf 10 Metern tiefe, herrschen bereits 2 Bar Luftdruck. Auf den ersten 10 Metern verdoppelt sich also der Druck. Daraus folgt, dass die Luft in alle Hohlräumen nur noch halb so viel Volumen benötigt (umgekehrt proportional). Ein beliebtes Beispiel ist ein Luftballon. Auf 10 Metern ist er nur noch halb so groß wie an der Oberfläche. Der Ballon ist mit unserer Lunge zu vergleichen. Würden wir nicht atmen, würde das Gas in unserer Lunge komprimiert werden. Da wir aber unter Wasser einatmen, bleibt das Volumen des Gases in unserer Lunge gleich und hier entsteht auch das Problem.

Das Volumen bleibt zwar gleich aber der Druck und die Stoffmenge erhöhen sich. Atmen wir an der Oberfläche ca. 500 bis 700 ml Luft pro Atemzug ein, sind es auf 10 Metern bereits 1000 bis 1400 ml Luft pro Atemzug. Um bei unserem Beispiel mit dem Luftballon zu bleiben würde das bedeuten, dass wir unter Wasser den Ballon wieder auf seine ursprüngliche Größe aufblasen. 

Beim Auftauchen lässt der Druck nach, und das Gas dehnt sich dementsprechend wieder aus. Da sich aber in dem Ballon nun die doppelte Menge an Gas befindet, hätte er an der Oberfläche nicht wieder sein altes Volumen sondern wäre doppelt so groß, vorausgesetzt er platzt nicht. 

Damit unsere Lunge keinen Schaden nimmt, ist es wichtig beim auftauchen nicht die Luft anzuhalten und normal weiter zu atmen. Durch normales Atmen bzw. kontinuierlichem Ausatmen im Notfall hat das sich ausdehnende Gas einen Ausweg und dehnt so die Lunge nicht aus.