Izvantjelesna cirkulacija je medicinski postupak u kojem se krv ispumpava iz tijela, čisti ili liječi i ponovno se pumpa. Na taj način medicinski uređaji koji se koriste djeluju kao dodatni dio cirkulacije izvan tijela. Takve se radnje obično poduzimaju zbog zatajenja bubrega, poremećaja imunološkog sustava i zatajenja srca. Cirkulacija može biti kontinuirana, kao kod dijalize, ili prekinuta, gdje se krv vadi, liječi i zatim vraća.
Dijaliza je gdje se stroj koristi za pumpanje krvi u kontinuiranom ciklusu i povezana je sa zatajenjem bubrega. Hemodijaliza je tretman izvantjelesne cirkulacije čiji je cilj uklanjanje otpadnih tvari iz krvi. Otpad obično ima oblik kreatinina, uree ili slobodne vode. Hemodijaliza se može provesti kod kuće, ali je vjerojatnije da će se provoditi u klinici ili bolnici. Koristi hidrostatski tlak kako bi natjerao krv na polupropusnu membranu, otpad prolazi kroz membranu i odvaja se, a krv nastavlja dalje i natrag u tijelo.
Hemofiltracija se koristi na intenzivnoj njezi i spor je, dug i kontinuiran proces, koji traje između 12 i 24 sata. Postupak je potrebno obaviti jednom dnevno. Hemofiltracija je inače isto što i hemodijaliza.
Afereza je tretman izvantjelesne cirkulacije u kojem se jedan element uklanja iz krvi, liječi ili uništava, a ostatak krvi se vraća u tijelo. Plazmafereza je gdje se krv i plazma uklanjaju injekcijom ili kateterom, a zatim odvajaju pomoću centrifugalne sile. Krv se vraća u tijelo, a plazma se tretira. Postupak se koristi za liječenje poremećaja imunološkog sustava poput lupusa.
Ekstrakorporalna membranska oksigenacija (ECMO) je metoda ekstratjelesne cirkulacije koja se koristi za pružanje predaha oštećenim srcima i plućima. Krv se uzima iz vene ili arterije i liječi antikoagulansom. Zatim se prolazi kroz membranski oksigenator koji replicira funkciju pluća i pretvara ugljični dioksid u kisik. Nakon oksigenacije, krv se vraća natrag u tijelo. Postoje dvije vrste ECMO-a: jedna koja pumpa krv natrag u venu i druga koja je pumpa natrag u arteriju.
Kardiopulmonalni bypass koristi se samo tijekom operacije na srcu. Ova tehnika izvantjelesne cirkulacije omogućuje kirurzima rad na mirnom srcu. Liječnicima je teško napraviti precizne rezove i otvoriti srčane komore dok ono još kuca. Tehniku je prvi izveo dr. Clarence Dennis iz Minnesote 1951. godine. Ona koristi mehanički stroj srce-pluća za ispumpavanje krvi iz tijela, oksigenaciju i ponovno pumpanje.