Gazometria jest inwazyjnym, ale prostym badaniem pozwalającym na określenie ciśnień parcjalnych tlenu i dwutlenku węgla we krwi. W organizmie tlen jest transportowany po przyłączeniu do hemoglobiny, ale także pozostaje we krwi w postaci niezwiązanych, rozpuszczonych cząsteczek; podobnie dzieje się z dwutlenkiem węgla. Ciśnienia, jakie wywierają te rozpuszczone cząsteczki, pozostające w równowadze z krwią, nazywane są ciśnieniami parcjalnymi i oznaczane odpowiednio symbolami pO2 i pCO2. Badanie gazometryczne pozwala również na określenie równowagi kwasowo-zasadowej organizmu, która jest bardzo ściśle związana z równowagą gazową. U osoby zdrowej rozdzielenie wdychanego powietrza i przepływającej krwi jest w całych płucach równomierne. U osoby z POChP zmiany takie jak rozedma i zwężenie oskrzeli oraz towarzyszące im zwężenie naczyń płucnych prowadzą do nierównomiernego rozdziału i w konsekwencji do zaburzeń wymiany gazowej. Dołącza się do tego pogarszająca się czynność serca jako pompy, dając w efekcie spadek ciśnienia parcjalnego tlenu we krwi. Pacjent z ciężką postacią POChP nie jest również w stanie usunąć z organizmu nadmiaru tworzącego się dwutlenku węgla, co prowadzi do jego retencji (zatrzymywania) i wzrostu jego ciśnienia parcjalnego. To z kolei zaburza delikatną równowagę kwasowo-zasadową organizmu, prowadząc do kwasicy. Badanie gazometryczne jest więc metodą określenia stopnia zaopatrzenia tkanek w tlen i usuwania z nich dwutlenku węgla. Jest podstawowowym badaniem w rozpoznaniu niewydolności oddychania i ustaleniu wskazań do domowego leczenia tlenem. Krew do badania pobiera się poprzez nakłucie tętnicy np. promieniowej albo udowej (gazometria tętnicza) albo płatka ucha czy opuszki palca (gazometria krwi arterializowanej kapilarnej). Płatek ucha smaruje się maścią rozgrzewającą, aby wywołać rozszerzenie drobnych naczyń skórnych i napływ do nich krwi, a krew pobiera do wąskiej rurki i natychmiast dostarcza do laboratorium. Ta metoda jest bardzo dobra do rutynowych badań u chorych na POChP. W razie wątpliwości, u pacjentów hospitalizowanych oraz pacjentów oddziałów intensywnej opieki wykonuje się nakłucie tętnicy.
