Durch ECMO kann Blut außerhalb des Körpers mit Sauerstoff angereichert und somit der Kreislauf unterstützt werden. So kann bei Lungen- oder Herzversagen die Funktion dieser Organe über einen begrenzten Zeitraum teilweise oder komplett übernommen werden. Die Organe können sich in dieser Zeit regenerieren. Eingesetzt wird das Verfahren bei akutem Lungenversagen, Lungenhochdruck, schwerer Lungenentzündung, bei Herzversagen oder zur Überbrückung bei Herztransplantationen.