Najczęstszym sposobem pomiaru poziomu tlenu w przepływającej krwi jest użycie testów pulsoksymetrycznych. Podłączając sondę do opuszki palca lub płatka ucha, światło podczerwone może odróżnić krwinki wypełnione hemoglobiną od krwi o niskiej zawartości tlenu. Ten test diagnostyczny służy do wykrywania stanów, takich jak bezdech senny, a także różnych chorób serca i płuc, umożliwiając lekarzom i technikom określenie procentu saturacji tlenem. Służy również do monitorowania poziomu tlenu we krwi podczas operacji. Inne sposoby pomiaru tlenu obejmują pulsoksymetrię wewnątrzsercową i instrumenty, które mogą mierzyć tlen w próbkach krwi poza ciałem.
Testy pulsoksymetryczne wykorzystują urządzenie ze światłem podczerwonym, które oświetla naczynia włosowate. Światło odbite przez krew z większą ilością tlenu wygląda inaczej niż światło odbite od krwi pozbawionej tlenu. Mierzone jest natlenienie między impulsami i podczas ich trwania, a informacje są przetwarzane i przesyłane do komputera, gdzie lekarze mogą odczytać wykres pokazujący procent tlenu we krwi. Pulsoksymetria to nieinwazyjny test często wykonywany w laboratorium w celu zdiagnozowania bezdechu sennego, ale może być używany do wykrywania i diagnozowania stanów, takich jak zawały serca, anemia i astma.
Jeśli konieczne jest zmierzenie poziomu tlenu we krwi głębiej w ciele, wykonuje się oksymetrię wewnątrzsercową. Chirurdzy wprowadzają cewnik z sondą, która po drodze wykrywa zawartość tlenu we krwi. Czasami używa się światła światłowodowego, a urządzenie może monitorować krew w różnych częściach serca, aby zdiagnozować stany. Przyrząd może również zawierać czujniki do wykrywania poziomu ciśnienia w sercu i naczyniach krwionośnych.
Istnieją również testy oksymetryczne, które stosuje się na krwi poza ciałem. Próbki krwi są monitorowane w analizatorze gazometrii, który może również mierzyć kwasowość krwi, poziom obecnych elektrolitów lub ilość glukozy lub mleczanu. Taki analizator jest często używany do monitorowania stanu zdrowia wcześniaków i okazał się niezbędnym narzędziem do szybkiej oceny ich stanu.
Różne rodzaje testów pulsoksymetrycznych można znaleźć na oddziałach intensywnej opieki medycznej w szpitalach oraz w placówkach medycznych, takich jak nocne ośrodki testowe na bezdech senny. Sprzęt do badania poziomu tlenu we krwi jest również dostępny do użytku w domu pacjenta. Wahania poziomu tlenu we krwi mogą wskazywać na wiele różnych stanów zdrowia, dlatego po testach pulsoksymetrycznych często następują inne testy do celów diagnostycznych.