血气分析操作通常是使用无菌的肝素抗凝注射器，穿刺动脉（如桡动脉、股动脉等）抽取动脉血，一般取血1 - 2ml，然后迅速送检，检测血液中的酸碱度（pH）、二氧化碳分压（PaCO₂）、氧分压（PaO₂）等指标。
一、桡动脉穿刺血气分析操作
选择桡动脉搏动明显处，常规消毒皮肤，左手示指和中指触摸桡动脉搏动，右手持注射器，与皮肤呈30° - 40°角刺入动脉，见鲜红色血液涌入注射器，抽取适量血液后拔针，压迫穿刺点止血。
二、股动脉穿刺血气分析操作
患者仰卧位，下肢稍外展外旋，腹股沟韧带下方扪及股动脉搏动最明显处，常规消毒，左手固定动脉，右手持注射器，针头与皮肤呈45°角或垂直刺入，抽取血液后拔针，压迫止血。
三、新生儿血气分析操作
可选择桡动脉或股动脉穿刺，由于新生儿血管细，操作时要更加轻柔，固定好患儿，严格无菌操作，避免损伤周围组织。
四、特殊人群血气分析操作注意事项
对于凝血功能障碍的患者，穿刺后压迫止血时间要适当延长，防止出血不止；对于老年患者，血管弹性差，穿刺时要缓慢进针，密切观察患者反应，避免因操作引起不适或并发症。