穿刺前准备。病人准备：穿刺前病人应处于安静状态，操作者向病人耐心解释，说明动脉穿刺的目的和安全性，消除病人的顾虑，取得病人的合作。物品准备:抗凝剂、橡皮塞、注射器和针头(成人一般选用5ml注射器、7～8号针头，小儿选用1ml注射器、6～8号针头)。股动脉穿刺时病人取仰卧位，两下肢伸直略外展，肱动脉穿刺时病人上肢伸直略外旋外展。穿刺部位选择动脉搏动最明显处，股动脉搏动点一般在耻骨结节和髂前上棘连线的中点垂直向下移至腹股沟处。肱动脉搏动在肱二头肌内侧沟。消毒严格消毒穿刺区皮肤及操作者左手示指和中指。用消毒过的示指与中指固定血管两端。穿刺先用注射器抽吸肝素湿润针管内壁。成人股动脉穿刺时采用垂直进针，小儿股动脉和成人肱动脉穿刺时采用45°角进针。进针后见有动脉血(鲜红色)顶起针栓时抽血1～2ml即可。迅速拔出针头斜刺入橡皮塞内，立即送验。拔针后用无菌干棉球压迫穿刺部位5～10min。病人平卧20min。严格无菌操作，防止并发症的发生如动脉内膜炎。选择合适的穿刺部位对成功率影响很大，儿童肱动脉穿刺成功率远远低于股动脉，故儿童宜采用股动脉穿刺，而成人股动脉或肱动脉穿刺均可。对低血压，动脉搏动摸不清者，采用股动脉穿刺较易成功，因股动脉位置较固定。穿刺前用肝素湿润注射器时，要排净空气，避免血液内混入空气。穿刺成功后应让动脉血自行进入注射器或稍加抽力，以防气泡进入注射器，影响检验结果。不可从皮肤感染处进针。不可在一处反复穿刺，以免损伤动脉内膜形成动脉内膜炎或动脉血栓形成。注射器的选择与成功率有一定关系。成人多采用一次性5ml注射器穿刺，操作时要认真观察针梗处有少量血液顶起并随动脉搏动时即可轻轻抽动针栓取血。儿童由于动脉细，动脉压力低不能顶起针栓，故多用1ml注射器。穿刺时病人出现剧痛或肢体麻木，应立即拔针，以免损伤神经。穿刺后按压穿刺部位可避免血肿的发生，对有凝血机制障碍的病人要延长按压时间至20min，有严重凝血机制障碍的病人避免动脉穿刺。严禁在刚静脉滴注完5%NaHCO3液后行动脉穿刺，以免影响检验结果。桡动脉靠近手腕部，穿刺后易污染，一般不行桡动脉穿刺。
动脉穿刺失败原因分析。解剖位置不熟悉，对动脉走行不清楚，以致误穿为静脉血或穿刺失败。病人配合不当，如病儿穿刺时不合作大哭大叫，一方面哭泣时腹肌收缩，与股动脉搏动混淆。加之躁动肢体位置改变使动脉位置也改变，致穿刺失败。一次性注射器的使用，增加了穿刺失败的机会，因一次性注射器针筒和针栓吸附较紧，动脉穿刺时针栓不易被动脉压力顶起。穿刺操作时成功和失败鉴别不清，反复抽吸增加病人痛苦。休克患者血压低，动脉搏动摸不清。