L'ECMO veino-veineuse est indiquée dans le cas de défaillances pulmonaires.
L'ECMO veino-artérielle est indiquée dans le cas de défaillances cardiaques.
Pour une défaillance cardiaque, le sang est réinjecté dans une artère. Ainsi, la fonction "pompe" du coeur est suppléé, le sang est envoyé sous pression dans les artères du patient.
Pour une défaillance pulmonaire, il est réinjecté dans une veine. Dans ce cas précis, la fonction d'échange gazeux des poumons est remplacée : le sang est oxygéné est débarrassé de son gaz carbonique.