血气分析指动脉血气分析，抽血量大概为2mL，1-2mL血液即可完成血气分析的化验，血气分析的作用主要是评价患者是否存在缺氧、二氧化碳潴留或酸碱平衡失调。对于易出现缺氧的患者，包括严重心功能不全、肺部感染或肺部功能异常，如慢性阻塞性肺疾病的患者易发生二氧化碳潴留，由于患者通气量过低导致二氧化碳无法排出。而中毒的患者也需要进行血气、血氧分析，如怀疑一氧化碳中毒、亚硝酸盐中毒或存在血液系统疾病时，均需进行动脉血气分析。
糖尿病患者急性感染时，可能会诱发糖尿病酸中毒、高渗昏迷。对于存在严重肾脏功能不全，如慢性肾脏病以及糖尿病酮症的患者，尤其在急性加重期，可能会通过动脉血气分析判断是否存在代谢性酸中毒。此外，对于重症感染、休克的患者，也可以通过血气分析判断休克、感染的严重程度并评估治疗效果。
