Vengono utilizzate due tecniche, scelte in base alla direzione del flusso ematico. Mentre il prelievo ematico (efflusso) avviene esclusivamente dal circolo venoso, la reinfusione del sangue ossigenato e senza anidride carbonica può essere effettuata sia nel circolo arterioso (ECMO Veno-Arterioso) sia in quello venoso (ECMO Veno-Venoso).