Die Pulsoximetrie (Pulsoxymetrie) ist ein Verfahren zur unblutigen Ermittlung der Sauerstoffsättigung. Die Sauerstoffsättigung gibt an, wieviel Prozent des gesamten Hämoglobins im Blut mit Sauerstoff beladen ist. Sie erlaubt unter anderem Aussagen über die Effektivität des Sauerstofftransportes, also in erster Linie über die Atmung. Die Sauerstoffsättigung kann entweder direkt in einer Blutprobe oder nichtinvasiv mittels Pulsoximeter bestimmt werden. Bei letzterem erfolgt die Messung mit einem aufsteckbaren Sättigungsaufnehmer (Clip) an einem leicht zugänglichen Körperteil, vorzugsweise an einem Finger, Zeh oder am Ohrläppchen. Die so ermittelte Sauerstoffsättigung wird als SpO2 bezeichnet. Über den Clip wird neben der Sauerstoffsättigung auch der Puls in den kleinsten Blutgefäßen (Kapillaren) erfasst.

Der Clip hat auf der einen Seite zwei in einem definierten (Infra-)Rot-Bereich leuchtende Lichtquellen, auf der anderen einen Fotosensor. Durch die unterschiedliche Färbung des mit Sauerstoff gesättigten Hämoglobins entsteht für das durchstrahlende Rotlicht eine unterschiedliche Absorption, die der Fotosensor misst. Gemessen werden drei Werte, die Absorption des Lichts im 660 nm-Bereich, im 940 nm-Bereich und - zur Tarierung - ohne die Strahlung der Messlichtquellen, nur mit Umgebungslicht. Die unterschiedliche Absorption des Lichtes, die durch den Blutdruck zwischen der Systole und der Diastole stattfindet, ergibt eine Differenz. Die Messung erfolgt also durch das pulsierende Blut und nicht durch das Gewebe und die Gefäße.

Anhand eines Vergleichs des Messergebnisses mit einer Referenztabelle ermittelt ein Überwachungsmonitor, welcher prozentuale Anteil der roten Blutkörperchen mit Sauerstoff gesättigt ist. Übliche Werte liegen beim Gesunden zwischen 96% und 98%