Маски бывают металлические или в виде пластмассовых капсул, изогнутых так, чтобы при накладывании на лицо они покрывали ротовую полость и нос. Маски имеют вдыхательный и выдыхательный клапаны. Тубус вдыхательного клапана присоединяется к дыхательному мешку из тонкой резины, который регулирует подачу кислорода. В период выдоха кислород накапливается в дыхательном мешке, при вдохе активно засасывается легкими. Дыхательный мешок снабжен клапаном, обеспечивающим свободный вдох в том случае, если объем кислорода в мешке окажется меньше объема вдоха больного.

Введение кислорода с помощью маски может осуществляться по открытой, полузакрытой или закрытой системе. При открытой системе маска неплотно прилегает к лицу больного, и вдыхаемая газовая смесь представляет собой лишь обогащенный кислородом атмосферный воздух (около 30% кислорода). Выдох происходит свободно в окружающую среду. При таком способе дозировка кислорода неточная и эффективность наиг меньшая. При ингаляции кислорода по полузакрытому методу лишь часть выдыхаемой газовой смеси поступает в окружающую среду. Более экономичное использование кислорода достигается включением в систему смесительной камеры — дыхательного мешка.

Во избежание постоянного переполнения мешка он снабжен клапаном сброса, через который удаляется избыточный объем дыхательных газов. Маску надевают на лицо больного плотно, чтобы не было утечки газа, и удерживают резиновыми лямками. Дыхание происходит чистым кислородом с возвращением в камеру выдыхаемого воздуха. Увлажнение кислорода при этой системе может не производиться. Время от времени дыхательную камеру опорожняют от конденсированных водяных паров.