在血氣分析中，血液標本的采集和保存是否恰當，對測定結果有較大的影響，除了有特殊的需要或在特殊的情況下，血氣分析者應該是采動脈血作為標本。
一. 采血部位的選擇
只有動脈血才能真實反映血的氧化作用和酸堿狀態。
取樣部位：在所有動脈中血氣值是相同的，因此任何一個動脈都可作為取樣部位，取樣部位的選擇取決于操作者的經驗、病人的舒適程度、使用的器具和安全性。
對于取樣部位，理想的動脈是：
1、足夠大
2、體表
3、與大靜脈和神經離得盡可能遠
4、從解剖學考慮，出現意外時側支循環能夠補償
5、容易操作
橈動脈最符合以上條件，因此也是臨床上用于采血做血氣分析的最常見部位。
二、 經橈動脈穿刺采血的操作要點及注意事項
1、采血最好用5ml玻璃空針，使用塑料空針由于氧能透過塑料彌散，可能使Pao2的測定值假性降低。
2、肝素鈉是血氣分析儀可用的的抗疑劑，其它如草酸鹽、乙二胺四乙酸和枸椽酸鈉等抗凝劑均不適用。將肝素鈉用生理鹽水配制成1000X103u/l的溶液，采血前先抽取少量肝素鈉液至針管內，然后棄去針管內多余的肝素鈉溶液。
3、只要進入動脈，血液在壓力作用下將自動進入空針，注意不要用負壓去抽取血液，取血量至少2ml。
4、獲得血標本后，立即排出空針內的小氣泡，取掉針頭，用橡皮帽封住針管，以確保血標本封閉。
5、輕輕轉動標本5-15秒，以使肝素鈉同血液充分混合。對穿刺部位加壓5分鐘，如穿刺在肱動脈進行，加壓時應以下不能捫及橈動脈為有效。
6、血標本應立即放入含有氯化鈉冰水的容器中，使標本迅速冷至4攝氏度以下，立即送檢。一般而言從采集標本到完成測定，期間不超過30分鐘，大體上不會對臨床診斷造成太大影響。
7、在血氣分析的送檢單上應注明抽血時的情況，如Fio2、血紅蛋白含量、病人的體溫，以供結果分析時參考。
三、導管取樣
為保證取樣正確，有兩個方面需要注意：
1、在吸入樣本前，導管必須用相當于4倍于體積的血進行沖洗。
2、吸入血必須緩慢逐漸進行，防止系統出現負壓，造成血液氣體丟失和溶血。
四、毛細血管取樣
在條件不允許動脈取樣（如早產兒等）或有某種原因不易反復動脈穿刺時，動肪化毛細血管取樣是可選擇的一種替代方法，最好的取樣部位隨操作者和病人的不同而改變。對于成年人，我們通常選擇耳垂，而對于早產兒和未滿月的嬰兒，最好的位置是腳后跟，將此部位加熱（42攝氏度左右），可用熱敷，燈加熱或用軟膏（不適合嬰幼兒）。腳底內側血必須直接從穿刺部位自動流入毛細管，如果毛細管內徑小，肝素的溶解將借助于一種微小金屬針，將它置于毛細管中，用一磁鐵在表面從一端到另一端移動幾次，然后將毛細管兩端用特殊玻璃制品或兩個小塞子密封，如果管子內徑不是很小或肝素是凍干的，不必采用上述方法，只把管子密封后，將毛細管在手心慢慢滾動即可。