Il plasma a questo punto viene analizzato da un tecnico di laboratorio su uno strumento automatico a 37 °C e ne viene prelevato un piccolo campione. Al campione viene aggiunto un eccesso di calcio (si annullano in questo modo gli effetti anticoagulanti del citrato) e questa operazione consente al sangue di tornare a coagulare. Perché si possa ottenere una misurazione accurata del PT la proporzione di sangue e di citrato deve essere ben precisa. Molti laboratori non eseguono il test se la provetta per qualsiasi motivo è stata riempita troppo o troppo poco: in questi casi infatti la diluizione standard di 1 parte di anticoagulante e 9 parti di sangue intero non è più valida. Viene aggiunta al plasma la tromboplastina, che altro non è che l'insieme di fattore tissutale (fattore III, attivatore del fattore VII della via estrinseca) e dei fosfolipidi necessari come substrato alle reazioni catalizzate dal fattore VII attivato e dal fattore X. Uno strumento misura otticamente il tempo necessario affinché il campione coaguli. Alcuni laboratori utilizzano una misurazione meccanica, che elimina le interferenze dai campioni lipemici ed itterici. 