Oksimeter nadi adalah metode non-invasif untuk mengukur jumlah hemoglobin teroksigenasi dalam darah. Sebuah probe clip-on memancarkan cahaya inframerah dari satu tepi klip melalui daun telinga atau ujung jari ke sensor yang membaca hasil di ujung lainnya. Informasi ini kemudian ditransmisikan kembali ke komponen kecil oksimeter yang terkomputerisasi, yang menampilkan tingkat saturasi oksigen dalam persentase. Tingkat oksimetri nadi dapat dipengaruhi oleh penempatan probe yang buruk, salah interpretasi oksimeter nadi, faktor fisiologis dan kondisi atau penyakit apa pun yang akan mengurangi kemampuan tubuh untuk mengoksidasi hemoglobin sel darah merah (RBC). Tingkat oksimetri nadi yang memuaskan tidak boleh diterima sebagai valid dengan adanya tanda-tanda klinis yang menunjukkan hipoksia, atau oksigenasi rendah, seperti sianosis atau pernapasan cepat.
Penempatan probe yang buruk dapat menyebabkan tingkat oksimetri nadi yang salah. Lampu probe oksimeter sering tidak dapat mencapai sensor pembacaan karena cat kuku gelap atau memar jaringan. Cahaya dan sensor dari klip oksimeter harus saling berhadapan dengan jaringan vaskularisasi yang memadai di antara keduanya. Cahaya lingkungan yang sangat terang seperti yang digunakan di ruang operasi (OR) atau ruang pemulihan dapat mengganggu kemampuan sensor oksimeter untuk membaca cahayanya sendiri. Penggunaan sensor pada ekstremitas pasien dengan penyakit arteri perifer yang diketahui, hipotermia, atau penyakit Reynaud tidak akan mencerminkan oksigenasi inti tubuh.
Kesalahan dalam mengukur tingkat oksimetri nadi mungkin disebabkan oleh kesalahan interpretasi oksimeter terhadap pembacaan probe. Probe tidak dapat membedakan antara berbagai jenis hemoglobin yang dihasilkan dari pengikatan hemoglobin ke zat selain oksigen. Dalam situasi seperti keracunan karbon monoksida, keberadaan karboksihemoglobin akan menghasilkan pembacaan di atas tingkat kejenuhan yang sebenarnya. Demikian juga, probe secara konsisten salah membaca methemaglobin ketika metilen biru digunakan sebagai pengobatan dan mengembalikan tingkat kejenuhan 85 persen sementara dan keliru. Pengukuran kadar ini juga tidak memberikan informasi tentang kadar karbon dioksida (CO2) dalam darah dan dengan demikian tidak ada peringatan kegagalan pernapasan akibat retensi CO2.
Tingkat oksimetri nadi dan tingkat saturasi oksigen juga dipengaruhi oleh keadaan fisiologis sementara, seperti pemulihan dari anestesi umum atau episode sleep apnea. Penyakit yang menurunkan kemampuan tubuh untuk mengoksidasi juga akan menurunkan kadar oksimetri nadi. Penghalang saturasi oksigen ini dapat terjadi akibat ketidakmampuan untuk memindahkan oksigen ke paru-paru, seperti pada penyakit paru obstruktif kronik (PPOK) atau serangan asma. Tingkat saturasi oksigen yang tidak memadai juga dapat terjadi pada tingkat sel ketika ada jumlah hemoglobin yang tidak mencukupi dalam aliran darah untuk mengikat oksigen, seperti volume darah rendah atau anemia.