动脉血气检测和脉搏血氧测定法均可测量血液中的氧气含量，这有助于确定肺部的功能状况。动脉血气检查属于有创性检查，需要采集血液样本，可及时提供特定时刻的信息。脉搏血氧测定法属于无创性检查。采用连接到患者手指的传感器。还可以提供血液中氧气含量的持续测量值。
（另见肺部疾病病史和体格检查。）
动脉血气测量动脉血气检查可测量动脉血中氧气和二氧化碳的水平以及血液的酸度 (pH)。氧气、二氧化碳以及酸度水平是衡量肺功能的重要指标，因为它们反映出肺摄取氧气入血和从血中排出二氧化碳功能的状况。
用针进行动脉采血时可能会导致几分钟的不适。通常标本取自腕部动脉（桡动脉）。
其他测量呼气中二氧化碳含量的方法都无需采集血液样本，但有时这些方法不太准确且普及性不太高。
脉搏血氧测定法血液中的氧气含量可在无需采集血液样本的情况下通过放置在手指或耳垂上的传感器进行监测 — 这一程序称为脉搏血氧测定法。但当医生还需要测定二氧化碳或血液酸度时（例如，当某些患者病情危重时），则通常需进行动脉或静脉血气测定。动脉血气测量的血氧水平比脉搏血氧测定法测量的更为精确。
医生可在患者走路或爬楼梯时进行脉搏血氧测定，以检查用力是否会导致血液中的氧含量降低。