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ECMO使用一种简化的体外循环（CPB）技术来提供呼吸（静脉-静脉ECMO）或心肺（静脉-动脉ECMO）支持。VV-ECMO的主要适应证是严重呼吸衰竭患者，常规治疗失败，呼吸衰竭原因可逆，无全身抗凝禁忌证，为避免体外循环凝血，必须进行全身抗凝治疗。ECMO是一种专门的技术，只能在体外生命支持组织（ELSO）网站上找到的ECMO中心提供。在VV-ECMO中，血液通过颈静脉或股静脉从一个或两个腔静脉排出，通过氧合器泵入，直接返回右心房，从而保留肺血流、搏动性全身血流以及左心室和主动脉根部的血液氧化。ECMO回路有两个主要组件：氧合器和泵。附加的回路组件包括套管、管路和热交换器。泵是ECMO回路的心脏。目前有两种类型的泵可用。这是离心泵和滚筒泵：离心泵利用锥体的旋转作用产生一个漩涡，将血液吸入泵头并将其推向氧合器。离心泵必须与静脉管路压力监测一起使用，以防止过度负压和溶血。由于其功能是气体交换，所以更正确的说法是 "膜肺"。现代聚甲基戊烯(PMP)中空纤维氧合器具有较低的阻力、较低的启动体积和较好的生物相容性。PMP氧合器不会出现聚丙烯设备的血浆泄漏。扫气以与血流相反的方向流经氧合器，从而控制二氧化碳的去除。通过增加血流速度(4-5 L/min)来控制氧合，通过增加扫气流速来控制二氧化碳。扫气流量一般从4-5 L/min开始，然后滴定，使PaCO2保持在正常范围内。肝素通常可以滴定，使活化部分凝血酶时间（APTT）维持在正常的1.2-1.8倍（每天测量）。另外，激活凝血时间(ACT)1.5倍的正常值(每小时测量)也可以作为目标。一旦患者接受ECMO，应用“肺静息”通气，使用峰值压力20-25 cmH2O、PEEP 10 cmH2O、RR 10/min和FiO2 = 0.3，以尽量减少呼吸机相关肺损伤。动脉-静脉(或最近的静脉-静脉)二氧化碳清除比ECMO简单得多。回路血流量比ECMO低得多（约1L/min）。对于动脉-静脉系统，血流通过股动脉中的13F插管被动脉血压 "推动"，通过低阻力的PMP膜，然后通过位于对侧股静脉的插管返回病人。该系统在通过扫气流控制二氧化碳方面非常有效，但不能显著增加氧合。有效的二氧化碳清除率可以通过10-15ml/kg/min的血流来实现，而有效的氧合通常需要至少50-60ml/kg/min，尽管这个值可以高达80-100ml/kg/min，并且随着再循环量和二氧化碳总量的变化而变化。与ECMO类似，ECCO2R需要抗凝以防止回路/膜凝血。
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