Οι μετρήσεις των αερίων αίματος χρησιμοποιούνται στην αξιολόγηση της κατάστασης της οξυγόνωσης και της οξεοβασικής ισορροπίας. Η εξέταση των αερίων αίματος παραγγέλλεται όταν έχετε συμπτώματα διαταραχής οξυγόνου/διοξειδίου του άνθρακα ή του pH, όπως δυσκολία στην αναπνοή. Πολλές οξείες και χρόνιες καταστάσεις μπορεί να προκαλέσουν διαταραχή και ενώ τα αέρια αίματος δεν μπορούν να διαγνώσουν  την  ακριβή αιτία της διαταραχής μπορούν όμως να υποδείξουν αν υπάρχει αναπνευστικό ή μεταβολικό πρόβλημα. Ασθενείς που βρίσκονται σε οξυγονοθεραπεία (λαμβάνουν συμπληρωματικό οξυγόνο) ή μηχανικό αερισμό,  μπορεί να υποβάλλονται σε μέτρηση αερίων αίματος κατά διαστήματα για να ελέγχουν την αποτελεσματικότητα της θεραπείας.