Molti pazienti necessitano di una supplementazione nelle concentrazioni di ossigeno nell'aria inspirata piuttosto che, semplicemente, di respirare ossigeno puro o quasi puro, e quest'aria arricchita di ossigeno può essere utilizzata ricorrendo a una serie di dispositivi che dipendono dalla situazione, dalla portata di flusso richiesta e, in alcuni casi, perfino dalle preferenze del paziente. Una cannula nasale consiste in un tubo sottile, con due piccoli ugelli che sporgono in direzione delle narici del paziente. La cannula può fornire ossigeno in modo confortevole solo per flussi a bassa portata, in un range compreso tra 1-6 litri al minuto), a una concentrazione variabile tra il 24 e il 44%. È anche possibile ricorrere ad altre opzioni, come le maschere per ossigenoterapia, di diversa forma e dimensioni. Alla semplice maschera dell'ossigeno si ricorre, in genere, quando si necessita di flussi compresi tra 5 e 10 litri al minuto, con una concentrazione di ossigeno alla bocca del paziente, compresa tra il 40% e il 80%.In alcuni casi è possibile ricorrere a una maschera dell'ossigeno che permette una ri-respirazione parziale: si tratta di una semplice maschera di plastica alla quale viene collegato, tramite un apposito raccordo, un sacchetto con funzioni di serbatoio, chiamato reservoir, che aumenta la concentrazione di ossigeno nella miscela d'aria fornita al paziente, fino al 40-90% del gas, per flussi di 5-15 litri al minuto.Le maschere non destinate alla ri-respirazione traggono l'ossigeno da un serbatoio, consistente in una borsa a esse collegate, e sono dotate di valvole unidirezionali che permettono all'aria espirata di uscire dalla maschera. Se correttamente montate e utilizzate a portate di 8-10 litri al minuto o superiori, permettono di raggiungere percentuali quasi pari al 100% di ossigeno. Questo tipo di maschera è indicato per le emergenze mediche acute.