Terminem „terapia pozaustrojowa” określa się każdy rodzaj leczenia, który odbywa się poza ciałem, choć niekoniecznie bez jakiejś formy inwazyjnej procedury. Większość zabiegów pozaustrojowych dotyczy układu krążenia, polegających na pobraniu i leczeniu krwi, a następnie jej powrocie do organizmu. Termin ten bywa też używany, choć błędnie, na określenie zabiegów zewnętrznych, które wywierają wpływ na organizm.
Zabiegi krążenia zaliczane do terapii pozaustrojowej to m.in.: plazmafereza, hemodializa, wspomaganie krążenia krwi. Wszystkie te procedury obejmują użycie maszyn do pompowania krwi poza organizm, przetwarzania jej, a następnie zwracania jej do organizmu. Są one stosowane w leczeniu różnych schorzeń.
Wspomagane krążenie krwi jest stosowane szczególnie w chirurgii, aby przejąć obowiązki serca podczas zabiegów kardiologicznych. Plazmafereza obejmuje filtrację osocza z krwi i jest zwykle stosowana w stanach autoimmunologicznych. W zależności od stanu i pacjenta osocze można poddać obróbce i zwrócić lub wymienić. Hemodializa służy do filtrowania krwi podczas niewydolności nerek, zastępowania uszkodzonych nerek i odfiltrowywania szkodliwych substancji z krwi.
Ludzie opisują również litotrypsję pozaustrojową falą uderzeniową, procedurę stosowaną w leczeniu kamieni nerkowych, jako terapię pozaustrojową. Ta klasyfikacja jest technicznie niepoprawna, ponieważ chociaż maszyna używana do generowania fal uderzeniowych znajduje się na zewnątrz ciała, działa na kamienie nerkowe wewnątrz organizmu, rozbijając je, aby mogły przejść przez drogi moczowe. Terapie falami uderzeniowymi są również stosowane eksperymentalnie w leczeniu niektórych innych schorzeń, a we wszystkich przypadkach fale uderzeniowe są zaprojektowane tak, aby przenikały przez ciało, więc terapii tak naprawdę nie należy uważać za pozaustrojową.
Terapię pozaustrojową stosuje się również w leczeniu niektórych nowotworów, zazwyczaj nowotworów kości. W przypadku, gdy terapia pozaustrojowa może pomóc pacjentowi, dotknięta kość jest usuwana, poddawana dużej dawce promieniowania, a następnie zastępowana, w celu ratowania kończyny. Ponieważ promieniowanie jest ukierunkowane, jest bardziej skuteczne, a wyższą dawkę można zastosować bez obaw o uszkodzenie ciała pacjenta, ponieważ kość znajduje się poza ciałem.