Pulsoximetri fungerar genom att mäta ljusets absorption genom blodet. För detta ändamål är pulsoximetern försedd med en ljussändare och en ljusdetektor. Ljussändaren genererar två typer av ljus: rött ljus med en våglängd på omkring 660 nanometer och infrarött ljus med en våglängd på omkring 940 nanometer. Dessa ljus skickas genom fingertoppen (eller någon annan kroppsdel som örat eller tån) till ljusdetektorn. Blod, beroende på dess syremättnad, absorberar dessa två typer av ljus på olika sätt. Genom att mäta skillnaden i absorption mellan det röda och infraröda ljuset kan pulsoximetern beräkna syresättningen i blodet.
En pulsoximeter visar oftast syresättningen i blodet (SpO2) i form av en procentandel. Vanligtvis är ett SpO2-värde mellan 95 och 100 procent normalt, medan ett värde under 90 procent klassificeras som lågt och kan indikera ett medicinskt nödläge. En pulsoximeter kan också visa hjärtfrekvensen. Dock bör det noteras att pulsoximetri enbart mäter syresättningen och inte blodets koncentration av koldioxid, vilket också är en viktig parameter i andningsfysiologi.
På grund av dess icke-invasiva natur har pulsoximetri blivit en oumbärlig del av medicinsk diagnostik och övervakning. Det ger en snabb, smärtfri och kostnadseffektiv metod för bedömning av syresättningen, och hjälper läkare att avgöra patientens tillstånd och bestämma den bästa behandlingsmetoden. Dessutom, på grund av dess enkelhet i användning och bärbarhet, kan pulsoximetrar också användas i hemmet för självövervakning av personer med kroniska sjukdomar som KOL eller sömnapné.