气压变化对人体健康的影响是多方面的，涉及生理和心理两个层面。当气压下降时，大气中的氧分压降低，导致肺泡氧分压和动脉血氧饱和度随之下降，从而引发一系列生理反应。人体每天需要约750毫克氧气，其中20%由大脑消耗，因此脑组织对缺氧最为敏感。

以从低海拔地区登高为例，随着气压下降，机体为补偿缺氧会加快呼吸和血液循环，出现呼吸急促、心率加快等症状。由于脑缺氧，还可能引起头晕、头痛、恶心、呕吐和无力，严重时甚至发生肺水肿和昏迷，即所谓的“高山反应”。

相反，在高气压环境中，机体各组织逐渐被氮饱和（通常在高压下工作5-6小时后达到饱和）。当人体突然回到标准大气压时，体内过剩的氮气需要缓慢排出。如果减压过快，脂肪组织中蓄积的氮气可能形成小气泡，阻滞血液和组织，引发气栓症，严重时可危及生命。

日本医疗气象学家的研究发现，大多数肺结核患者咳血、血痰加重的程度与低压环流天气密切相关。在低压环流形势下，约90%的患者病情恶化，半数以上发生在低压过境时。而在高压环流形势下，支气管炎和小儿气喘病更容易发作。

气压变化还会影响人的心理状态，使人产生压抑、郁闷的情绪。例如，低气压下的雨雪天气，尤其是夏季雷雨前的高温高湿环境（此时气压较低），心肺功能不佳者会感到异常不适，正常人也会出现抑郁不适感。这种憋闷感会刺激植物神经趋向紧张，释放肾上腺素，导致血压上升、心跳加快、呼吸急促。

此外，皮质醇分泌增加，引起胃酸分泌增多、血管易发生梗塞、血糖值可能急升。有学者对每月气压最低时段与死亡高峰进行了相关性研究，样本数为72个月，结果发现89%的死亡高峰出现在最低气压时段内。