动脉血气分析采集通常选择的部位是桡动脉、股动脉、足背动脉。采集的方法有局部穿刺抽血、动脉穿刺置管，根据穿刺部位不同，操作的方法也不同。
1、桡动脉穿刺并置管：通常选择掌侧手腕外侧，距桡骨茎突近1cm处，桡动脉搏动最明显的部位可以垂直进针，也可以选择30-45度的角度进针，动脉血自动进入注射器。在此处置管，通常选择动脉留置套管针，部位相同，进针方向与血流方向相反，进针与皮肤的夹角为30-45度，进针后针未见有血液流出，在前送穿刺针约2-3mm后，直至针尾部喷出血后，再抽出针芯，向前推送外套管；
2、股动脉穿刺：通常是在平卧状态下，大腿充分外展，暴露腹股沟，选择腹股沟中部，股动脉搏动最明显的部位，垂直进针，动脉血自动流入注射器；
3、足背动脉穿刺并置管：通常是选择足背中间第2-3跖骨之间，足背动脉搏动最明显的部位，抽取动脉血液的标本，可以垂直进针，也可以和皮肤呈15-30度夹角进针。留置动脉导管，通常需要保持与皮肤15-30度夹角进针，直至动脉血进入注射器。
进行动脉血气分析标本采集，需要严格无菌操作。抽取完毕后注意压迫止血，有凝血 功能障碍的患者更需要注意压迫，血液标本抽取后需要立即送检，避免血液标本与空气交换，影响检查结果。从动脉置管中抽取标本，动脉导管需要严密看护，避免滑脱后导致大出血。