A alta altitude exerce diversos efeitos no organismo humano, principalmente devido à menor pressão atmosférica, que reduz a quantidade de oxigênio disponível em cada respiração. Isso gera uma série de adaptações e riscos biológicos reais.
Todos os efeitos biológicos da alta altitude têm a mesma origem: a redução do oxigênio em cada inspiração. A intensidade e o tipo de efeito dependem da velocidade de subida e da altitude atingida, mas a hipóxia (baixo oxigênio) é o denominador comum.
Uma subida gradual permite que o corpo se ajuste à menor disponibilidade de oxigênio. O organismo passa a produzir mais glóbulos vermelhos para transportar mais oxigênio por respiração, a pressão arterial aumenta para acelerar a circulação e a respiração torna-se mais profunda de forma involuntária. São mecanismos compensatórios naturais.
Antes da acclimatação completa, a falta de oxigênio pode causar desidratação, dores de cabeça e sensação de "ressaca". Acredita-se que esses sintomas decorram de um leve inchaço cerebral devido à hipóxia.
Em altitudes elevadas, o padrão respiratório muda. Acordado, o indivíduo respira mais rápido para captar a mesma quantidade de oxigênio que ao nível do mar. Isso reduz o dióxido de carbono no sangue. Como o cérebro usa o CO₂ alto como gatilho para respirar, durante o sono surge um padrão de "apneia-período de respiração" (respiração de Cheyne-Stokes). Esse padrão costuma desaparecer após a acclimatação.
Subidas muito rápidas a altitudes extremas arriscam o edema pulmonar. Em condições normais, a pressão atmosférica mantém o fluido fora dos pulmões e do cérebro. Ao subir depressa, perde-se essa pressão e o fluido pode vazar para esses órgãos. É uma emergência médica grave, potencialmente fatal.