古代潜水
在科学不发达的古代，辽阔深邃的海洋使人们心中充满了神往和迷惘。
变幻莫测的海上风云，早就引起了人们无限的憧憬和遐想。但那时人类还没有遨游海洋的能力，只能把美好的愿望编织到神话和传说里去，借以满足人类的某种希冀和期待。于是就有了海底龙宫、避水珠、宝葫芦、聚宝盆之类的神奇故事。其中留给我们印象最深刻的大概要算《西游记》中孙悟空大闹龙宫的故事了。孙悟空靠着一套“避水诀”，在大海里来往自如，几番在龙宫中冲杀往返，最后从龙王那里借来了“如意金箍棒”。在这里，作者充分表达了人们渴望到海洋深处去寻珠问宝的心愿。可是，人类要回到祖先的居住地，却远没有神话中孙悟空那么容易。深深的海水，设置了重重障碍。人类从开始尝试跨越这些障碍，到可以自如地在水下漫游，经历了几千年漫长的努力。在潜水史上，中国和外国的潜水技术发展都很缓慢，大体经历了裸潜、通气管潜水、重潜水、轻潜水、饱和潜水几个阶段。
在古代，居住在海边的人们为了捕捞鱼、贝和海产品，常常要赤身、屏气、不采用任何装具潜入水中，然后回到海面换气休息，这种潜水方法叫做裸潜。这种方法传至现在，我国南方的沿海渔民仍在使用；另外，这也是一项潜水体育运动。现在，世界上竞技潜水的最高纪录已经高达101米。
但是，这种潜水方法由于不能在水下呼吸，因而潜水的时间是有限的。
如何解决人在水中的呼吸问题呢？2000多年前，人们从多次观察大象过河中得到了很大的启示。人们发现，大象过河时，整个身体都浸没在水里，唯有象的鼻子伸出水面，自由地呼吸着新鲜空气。人们从这种现象中得到启示，于是发明了呼吸管潜水法。
呼吸管潜水
最早用的呼吸管是用芦苇制成的。潜水者把呼吸管的一端含在嘴里，另一端露出水面。这样，潜水者在水下就可以呼吸到新鲜空气了，大大延长了潜水时间。后来人们又发明了水面通气管式潜水服。这种潜水服用皮带扎紧在身上，头罩顶部用一根通气管与水面相通。这样，潜水员不但能呼吸到新鲜空气，潜水员的双手也得到了解放，可以打捞海产品和进行各种水下作业。
除此之外，还用两个动物的膀胱做成浮子浮在水面上，以便和水面上进行联系。这种方法在500年前被广泛地应用。
呼吸管潜水虽然延长了人在水下的停留时间，但另一方面这种方法只适用于浅水中，有着很大的局限性。这是因为，人在水上呼吸的空气是1个大气压；水下越深，气压越高。每下潜约2米，人身上就要多承受1／10个大气压。用呼吸管潜水的潜水员所呼吸到的空气是水面上的1个大气压的常压空气，而身体却处于高压状态；这样潜水越深，人吸入的空气的气压与人身体实际的受压就越不平衡。所以要想再往深处下潜，就必须让潜水员呼吸到压缩空气，以保证人的体内外的压力维持平衡。另外，通气管式潜水服头罩里的二氧化碳的积聚问题也要解决，因为潜水员呼出的二氧化碳不能自我消散，而二氧化碳气体浓度的增加，会大大缩减潜水员在水下的停留时间。为了克服这些问题，人们经过反复研究，不断实践，终于又研制出一种新式潜水装具——潜水服，使潜水技术又上了一个新台阶。
潜水服
200多年前，英国人发明了木制潜水头盔、金属潜水头盔和装甲潜水服，并在水面上用风箱或手揿式压气机给潜水头盔供给压缩空气。这样一方面解决了呼吸问题，另一方面也可以不断地自动排出头盔内多余的气体，这就是最原始的通风式潜水装具。后来，人们又对这种潜水装具进行了某些改进。
在金属头盔上开了一个透明观察窗，把金属头盔和潜水服连接在一起，头盔里装置排气阀，使得头盔里面的气体保持一定的压力，并可以自动向外排放一部分呼吸气体，供气也采用了双缸手揿式压气机。潜水服也设计得能够更好地防水保暖。潜水员身上一般都携带着重物，脚上穿着笨重的金属靴子，可以帮助下潜；上浮时，潜水服充满了气体，鼓得圆圆的、胖胖的，身后还拖着两根长尾巴（其中一根是供气软管，一根是信号绳），样子非常滑稽可笑。潜水员在水下作业时，水面上还会不时冒出串串连珠式的气泡，以至人们常常称这种潜水员为“冒气的魔鬼”。这种潜水装既大又笨，人们称它为重潜水装具，相应的潜水方法叫做重潜水。
这种潜水在早期的下潜深度还是有一定局限的。当时它的极限下潜深度为60—70米。为什么会这样呢？这是因为，我们平常所呼吸到的空气实际上是一种混合气体，其中78％是氮气，21％是氧气，剩下的1％是一些杂质、灰尘、二氧化碳和惰性气体。在一般情况下，这些气体处于1个大气压的状态下。但是前面我们已经知道了，水越深，气压越高；在60米以下海水深度时，潜水员呼吸到的高压空气中，氮气的大气压达到了5.6个，氧气则达到了1.4个。高压的氮气会使潜水员发生氮麻醉，思维不连贯，精神恍惚，动作身不由己；而高压的氧气也会产生氧中毒，出现恶心、耳鸣、眩晕和全身不适的症状，严重者会呼吸停止以至死亡。鉴于这样，所以当时的潜水深度都要在70米以内。如果再想继续深潜，使用压缩空气是明显不行了，必须另外寻找一种合适的气体作为呼吸介质。后来，人们在研究中发现了一种叫氦气的气体。这种气体对人体没有什么不良作用。于是人们在潜水中就使用了氦—氧—氮或氦—氧人工混合气体。在混合气体中，氮或氧的比例加以人为控制，以确保它们的含量不至于引起氮麻醉或氧中毒，其余的成分都为氦气。
但是氦气是一种比较昂贵的气体，人们为了有效地和经济地使用氦气，又发明了一种氦—氧混合气体的喷射再生式潜水装具。这种潜水装具和前面讲到的通风式潜水装具差不多，不同的是在头盔里安装了呼吸气体再生装置，当高压的氦—氧混合气体喷进头盔时，通过一个诱导装置使头盔内气体形成自身循环；呼出的二氧化碳经过吸收器时，被化学药品吸收，气体得到了净化，可以再循环使用。毫无疑问，我们已经清楚地看到，这种潜水装具已经突破了早期潜水受到的深度限制，现在可以自如地下潜到200米左右了。
在这里，我们还有必要了解一下潜水员的克星——减压病的情况。减压病是潜水员最容易得的职业病。潜水员为什么会容易得减压病呢？减压病是怎么一回事呢？是否可以防止减压病呢？首先，潜水员在水下呼吸的是高压气体，这些气体在进入人体后会发生不同的反应。进入血液中的氧气在帮助机体新陈代谢时也就同时消耗掉了；而进入血液和机体组织里的氮气或氦气是不消耗的。在高压状态下，它们大量溶解在血液和机体组织里。如果潜水结束时，潜水员突然减压，人的机体组织、血液里的氮或氦气不能马上释放出来，就会出现像开汽水瓶一样的情况，大量的气泡残留在体内，这样不可避免地容易造成血管堵塞、关节疼痛、瘫痪以致死亡。这种现象就叫做减压病。不过减压病不是不可避免的。潜水员在上升过程中要根据减压表或医护人员的规定和安排，在某些深度上停留一段时间，逐渐减压，以保证体内的气体慢慢析出，最后返回水面。
轻装潜水