El principio básico de la narcosis en apnea es el mismo que en el buceo. El aire que los apneistas tienen en sus pulmones es 78% de nitrógeno y, a medida que aumenta la presión, aumenta la solubilidad del nitrógeno en los tejidos. La cantidad de nitrógeno en los pulmones del apneista es suficiente para causar narcosis.
En la práctica, la narcosis de nitrógeno se vuelve aparente en las actuaciones de freedive que son más profundas que alrededor de 50 metros. Aunque, es posible experimentar narcosis ya a profundidades de 30-40 metros, especialmente cuando se realizan inmersiones repetitivas, a medida que el nitrógeno se acumula en los tejidos. Además, debido a esta acumulación, es posible que los apneistas sufran de enfermedad por descompresión, si hacen demasiadas inmersiones profundas en una fila.
Cuanto más profunda es la inmersión, más fuerte es la narcosis. En inmersiones a profundidades de más de 120 metros, como las inmersiones más profundas de Guillaume Néry, los efectos de la narcosis pueden ser muy fuertes. Lo que hace que la narcosis sea diferente del buceo es que los apneistas también tienen altos niveles de CO2 en sus cuerpos, lo que parece agregar su propio sabor a la mezcla. Debido al ascenso rápido, los efectos de la narcosis suelen durar todo el camino a la superficie.
Un caso curioso es el buceo FRC, que significa bucear en los pulmones medio vacíos. Algunos buceadores han realizado inmersiones FRC bastante profundas e informaron que el efecto de la narcosis es muy reducido en comparación con el buceo con pulmones completos. Esto sugiere que la cantidad total de nitrógeno en los pulmones también puede ser un factor limitante para la cantidad de narcosis, al menos en las inmersiones en FRC.
