Al di sotto dei 60 metri (in acqua e 80 in camera iperbarica) non è più possibile impiegare in sicurezza l'aria quale, o comunque miscele a base di azoto, gas respiratorio, per immersioni anche di breve durata. E' necessario quindi optare per l'impiego di miscele sintetiche aventi la base di gas inerte costituita da elio. Tali miscele vengono denominate HELIOX a significare la loro costituzione di elio (He2 ) e ossigeno (O2). La composizione percentuale dei due gas costituenti la miscela viene scelta in relazione alla fascia di quote per le quali se ne prevede l'impiego.

Le immersioni profonde sono anche suddivise in immersioni d'intervento e immersioni in saturazione.

Le Immersioni d'intervento

Sono immersioni d'intervento quelle che, per quote raggiunte e tempo totale di permanenza sul fondo non portano alla saturazione dei tessuti dell'operatore subacqueo (i tessuti sono sangue, muscoli, grasso, ossa, ecc….) con il gas inerte presente nel medium respiratorio. In questo campo d'immersioni rientrano anche quelle standard ad aria.
In Marina Militare le immersioni d'intervento hanno come quota limite quella dei 150 metri. Per tale tipo d'immersioni sono state sviluppate delle tabelle di decompressione dedicate.

Le Immersioni in saturazione

La quantità di gas inerte contenuta nel gas respiratori che si discioglie nel sangue (e quindi nei tessuti) dipende:

• dalla quota di esposizione (pressione assoluta);
• dal tempo di permanenza in quota;
• dal tipo di gas inerte;
• dalle caratteristiche di ogni singolo tessuto.

Per ogni quota esiste un quantitativo limite di gas inerte che  può sciogliersi in ogni singolo tessuto. Quando tale limite è raggiunto per ogni singolo tessuto si dice che l'organismo è in saturazione. Da tale momento, purché i sopracitati fattori non varino, l'organismo non assorbe più ulteriore gas inerte dal medium respiratorio. In considerazione che non esiste variazione del quantitativo di gas inerte disciolto al passare del tempo, anche il profilo decompressivo rimane costante qualunque sia il tempo di esposizione.
Ciò è particolarmente vantaggioso nelle operazioni subacquee complesse aventi tempi sul fondo di lunga durata. Gli operatori vengono portati alla quota di lavoro, generalmente all'interno di una camera di decompressione di superficie ed esposti sino alla saturazione. Da questo momento possono permanere in quota per tempi molto lunghi (anche nell'ordine di settimane), e risalire con un profilo decompressivo che risulta unicamente funzione della quota di saturazione.

Il Supporto

Tale tipo di immersioni necessita di un notevole supporto di superficie, ubicato su navi appoggio. Tale supporto è costituito dai sistemi integrati composti da camere di decompressione multiposto di superficie e subacquee, sistemi di produzione, depurazione e stoccagio gas, ed idonei sistemi di movimentazione, messa a mare e recupero della camera di decompressione subacquea (S.D.C.). La S.D.C., in particolare si può definire come un ascensore pressurizzato che trasporta gli operatori dalla superficie al sito di lavoro subacqueo .
Per il funzionamento di tutti i sopracitati sistemi un team di superficie composto da esperti operatori subacquei, medici ed infermieri, costantemente opera per la condotta delle procedure d'immerisone.

Gli Operatori

Gli operatori per immersioni profonde sono Ufficiali specializzati sub e Sottufficiali della categoria Palombari che, in possesso della prevista idoneità fisica hanno superato un ulteriore corso di specializzazione presso la Scuola Subacquei di Comsubin.