Oksigenator, koji se također naziva membranski oksigenator, ključni je dio strojnog sustava srce-pluća. Njegova je funkcija preuzeti opterećenje pluća tijekom operacije kardiopulmonalne premosnice (CPB). Uređajem upravlja perfuzionist, a služi za uklanjanje ugljičnog dioksida i dodavanje kisika u krv dok je pacijent u anesteziji. Nakon što su nečistoće iz krvi ekstrahirane, čista ili crvena krv se pumpa natrag u pacijenta. Drugi uređaj nazvan heparinom obložen oksigenator također se može koristiti tijekom CPB-a, a smatra se da smanjuje upalu, kao i mogućnost stvaranja krvnih ugrušaka unutar sustava.
Stroj u biti preuzima funkciju pluća, ali također može djelovati kao održiviji sustav za održavanje života nastavljajući oksigenirati krv nakon operacije. To se naziva ekstrakorporalna oksigenacija membrane. Osoblje u jedinicama intenzivne njege novorođenčadi često koristi sustav oksigenatora za pomoć novorođenčadi koja su u kritičnom stanju. Unutar stroja nalazi se vrlo tanka, upijajuća membrana koja odvaja krv i plin, te omogućuje nečistoćama, poput ugljičnog monoksida, da se ispruže u plin radi odlaganja. Komponenta oksigenatora može se koristiti nekoliko dana, a zatim se baci.
Aparat srce-pluća, čiji je oksigenator jedna komponenta, u biti je uređaj koji nastavlja protok krvi i kisika tijekom operacije u kojoj je rad srca umjetno prekinut. Kalijev citrat se pumpa kroz koronarni sustav kako bi zaustavio kontrakcije srca. To omogućuje liječniku da izvrši operaciju dok je organ bez krvi i kisika. Postoje neki slučajevi kada kirurzi mogu izvesti operaciju na otvorenom srcu kada srce zapravo još uvijek kuca.
Perfuzionisti, ponekad poznati i kao “tim pumpe”, upravljaju oksigenatorom i ključni su za uspješan ishod CPB-a. Ovi stručnjaci također imaju zadatak pratiti broj krvnih stanica i cirkulaciju tijekom operacije. Anesteziolog može uputiti perfuzionista da daje lijekove kroz sustav oksigenacije tijekom određenih kritičnih faza operacije. Perfuzionist je vitalni dio tima za kirurgiju srca i vrlo su traženi iskusni tehničari.
Stroj srce-pluća prvi je put korišten na ljudskom biću 1953. godine i imao je samo dvije trajne komponente; oksigenator i pumpa. Zbog povezanih troškova, jednokratni dijelovi konačno su uvedeni do kraja 1950-ih. Strojevi srce-pluća koriste se tijekom svih operacija kardiopulmonalne premosnice i djelomično su zaslužni za spašavanje mnogih života.