En ECMO-maskin er lignende en hjerte-lunge-maskin. For å sette i gang ECMO settes en kanyle i store blodårer for å få tilgang til pasientens blod. Antikoagulerende medisiner (vanligvis heparin) gis for å unngå blod-koagulering. ECMO-maskingen pumper kontinuerlig blod fra pasienten gjennom en membran-oksygenator som imiterer gassutvekslings-prosessen i lungene, dvs. fjerner karbondioksid og tilfører oksygen. Oksygenrikt blod returneres så til pasienten.