Il contenuto di ossigeno nel sangue arterioso (CaO2) viene misurato da un coossimetro dopo la raccolta anaerobica di un campione di sangue arterioso eparinizzato ed è la somma dell'ossigeno legato all'emoglobina e dell'ossigeno trasportato in soluzione fisica nel sangue. L'attrezzatura necessaria per determinare CaO2 richiede una calibrazione frequente e fornisce poche informazioni aggiuntive oltre a quelle prodotte misurando la concentrazione di emoglobina e PaO2. Il contenuto di ossigeno arterioso dipende dalla concentrazione di emoglobina e dall'affinità di legame o dal grado di saturazione dell'ossigeno (SaO2) dell'emoglobina presente. La maggior parte dell'ossigeno arterioso viene erogato ai tessuti mentre è legato all'emoglobina mentre una piccola frazione viene dissolta nel plasma.