PULSNA OKSIMETRIJA je neinvazivno mjerenje zasićenja pacijentove krvi kisikom (SaO2). Mjerenje je izraženo u postocima. Takvo mjerenje nije tako točno kao vrijednosti koje se dobiju iz uzorka krvi i mogu se koristiti samo kao orijentacijsko mjerilo zasićenosti kisikom. Normalne vrijednosti se kreću između 95-100%. Dodatni kisik se obično ne uvodi ukoliko vrijednost SaO2 nije niža od 88-90% u stanju mirovanja.

Pulsna oksimetrija se temelji na dva principa: da se oksihemoglobin i deoksihemoglobin razlikuju po apsorpciji crvenih i infracrvenih zraka (radi se spektrofotometriji,) te da se količina arterijske krvi u tkivu (pa prema tome i apsorpcije svijetla kroz krv) mijenja tijekom pulsacije (radi se o pletizmografiji).

Pulsni oksimetar određuje vrijednosti SpO2 na način da odašilje crvene i infracrvene zrake u krve žile i mjeri promjene u apsorpciji svijetla tijekom ciklusa pulsacije.  Niskovoltne diode (LED) koje emitiraju crvene i infracrvene zrake u oksimetrijskom senzoru predstavljaju izvore svijetlosti; fotodiode predstavljaju fotodetektore. Budući da se oksihemoglobin i deoksihemoglobin razlikuju po apsorpciji svijetla, količina crvenih i infracrvenih zraka koje apsorbira krv  ovisi o hemoglobinu i zasićenju kisikom.

Za prepoznavanje zasićenja kisikom u arterijskom hemoglobinu, senzor koristi pulsiranje arterijskog protoka. Tijekom sistole, novi impuls arterijske krvi ulazi u klijetku i količina krvi i apsorpcija svijetla se povećava. Tijekom dijastole, količina krvi  i apsorpcija dosežu najnižu točku.  Mjerenja vrijednosti SpO2  senzor temelji na razlici između maksimalne i minimalne apsorpcije (to znači mjerenja vrijednosti zasićenja kisikom u arterijskom hemoglobinu za vrijeme sistole i dijastole). Na taj način, usredotočuje se na apsorpciju svijetla pulsirajuće arterijske krvi, a eliminira utjecaj nepulsirajućih apsorbera kao što su tkivo, kosti i venozna krv.