现今几乎所有生理功能的变化均有监测仪，随时加以监测，现仅将麻醉手术中所用监测仪的的基本原理加以叙述。
1．循环功能监测
⑴有创血压监测：均须动脉穿刺和留置导管，连接压电传感受器，将机械压强转变为电压大小，经微机处理显示图形，并用数字显示收缩压、舒张压和平均动脉压。
⑵自动无创测压（Dinamap）：多用微型电动机，使袖套自动充气，使袖套内压高于收缩压，然后自动放气，用压电换能原件探测动脉搏动的振荡信号，到仪器内的传感器，经电子系统放大，微机计算确定收缩压、舒张压和平均压。
⑶CO监测：目前仍以热稀释法为多用，一般先经颈内静脉搏插入漂浮导管，再由通右房的管腔注入10ml 4℃的等渗葡萄糖液，此液随血流流入肺动脉，使肺动脉内血温发生一定变化，并由导管端上的热敏电阻测出温度变化，CO与血温变化成负相关。心排血量监测仪可描出血温变化曲线，并计算出曲线下面积，直接显示CO（L/min）。
最近肺动脉导管与热源方面有所改进，离导管顶端14-25cm置有导热丝，当导管置入后，监测器随时释放能量脉冲加热导热丝，其面积大，有助于均匀分布混合热量，使附近血温升高至44℃（111°F），热敏电阻位于其下流，检测血温变化，并向相连的监测仪报告，监测仪微机计算类似温度变化曲线下的面积和显示CO，每3-6分钟一次，从而能自动、快速、不断重复测定，故有称此为连续CO测定。
以上亦是以温度变化差，代替Fick‘s法动静脉血O2含量的浓度差，根据Fick‘s法，因VO2=CO×（CaO2-CvO2）故CO=VO2/CaO2-CvO2，即从患者每分钟耗氧量（即由肺摄入血液的O2量，一般为250ml）和动、静脉血液含O2量的浓度差，计算中每分钟CO，如测定时动脉血O2含量为0.2ml/ml，静脉血含O2量为0.15ml/ml，浓度差为0.05，代入公式，即得CO=250/0.05=5000ml或5L/min，其基本原理为一段时间的流量等于同一段时间内一种物质（指示剂）进入该流体的总量，除以该物质进入部位的上游与下游浓度差。因肺容量变化不定，目前还是以热稀释法为主。
2心电图监测
是麻醉期间和ICU中常用的心电功能监测，其基本原理为心脏跳动是由于心脏受了其自身所产生的电位激动刺激而起搏。由窦房结产生的兴奋依次转向心房和心室的心肌细胞。产生的这种微弱的生物电变化，不仅可以在心脏内部或心肌表面测量出来，而且可传导到身体表面，当用两个电极于身体表面构成电路，经放大记录描记出心电变化的波形，即为心电图。
目前对PQRST波形的机理虽还有争论，但基本有了一定的解释，当心肌细胞受到一定强度的刺激后，可发生一系列细胞内、外离子流动及膜电位变化，称动作电位，是除极和复极过程中细胞的电位变化。
当心肌细胞在静止状态，细胞膜内外正负离子呈平衡（极化状态），一旦心肌细胞受到刺激后，细胞膜通透性增加，Na+进入细胞内，产生除极，在已除极和未除极的交界面上产生电位差，并一步一步向前推进，形成一系列电位变化，除极进展的方面是正电（+）在前，负电（-）在后。复极时相反。复极完毕细胞内外离子分布恢复正常心电图的形成即是心脏各部位心肌电位变化的综合，当窦房结产生的兴奋激动心房产生P波，兴奋通过房室结传导至房室束中受到一定的拖延，激动通过缓慢形成P-R间期，兴奋通过房室结后，迅速传播至左右侧束及浦倾野氏纤维形成QRS波群。心室除极后，表面无电位差，形成一段等电位线即ST段。以后心肌开始复极产生T波，整个心动周期就形成P-QRS-T一组波群，由此可见，当心肌兴奋的发生，传布和恢复过程中有某些异常时，心电图即有所改变。因此，临床上可以心电图波形变化监测心电功能以及帮助了解某些心脏疾病或水电紊乱等。
心电图机即用以记录心脏激动过程所产生电流的仪器。其主要组件是电流计、放大器、记录装置及所需的一些附件。
3．呼吸功能监测
⑴通气功能监测：主监测VT或MV，于麻醉中常用的为钟表式容量计，传感器为风叶，与气道通连。呼吸气流通过时推动风叶转动，风叶的轴传动一系列齿轮，根据转速在表面上显示每次（VT）和累计的分钟通气量（MV）。新型电子呼吸容量计，仍以风叶为传感器，但用红外线反射和接收元件，探测风叶转速，经电子系统处理后数字显示VT、MV和呼吸频率。
⑵气道压：最原始准确的是用U形管水柱，一端与气道连通，气道压波动引起水柱波动，也可利用金属气鼓与气道连通，气道压波动引起鼓膜波动，鼓膜再传给指针即可见其所指压力数字。现利用电压传感器，通过压力传感器可监测呼吸周期的气道压力变化（包括吸气压、峰压、平台压及呼气末压）。持续监测气道压是了解肺和气道情况和管道有无异常的最简便方法，气道压变化，使传感器产生相应的电信号，经电子系统处理后以数字显示。
⑶SpO2：原理包括两部分：①分光光度测定法：是根据Hb与O2结合后变成HbO2时，血液颜色由暗红变成鲜红这一事实。光穿过不同的Hb的强度与其波长有关，亦即不同波长光穿过不同Hb被吸收的程度不一样。还原血红蛋白（Hb）与氧合血红蛋白（HbO2）对660nm波长的红光和940nm波长的红外光的吸收量相差甚多，HbO2：660nm波长红光吸收量较少而对940nm红外光吸收量较多，相反还原血红蛋白（Hb）对660nm红光吸收量较多而对940nm红外光吸收量较少，因此用分光光度测定法测定红光吸收量与红外光吸收量的比值，就能测定Hb的氧饱和度，比值>1为氧合血，<1是非氧合血，=1是部分（85%）氧合血。红光吸收量可通过发光二级管产生的红光与红外光透照手指或耳垂等组织，再由光电换能器接收计算出来。②容积描记法：每次心搏都有少量血液流入手指或耳垂等部位，使小动脉网扩张，再经过毛细血管床括约肌进入毛细血管床流入静脉返回心脏。用一束光透照手指，在另一侧检测透照后的光能衰减程度。当心脏收缩时，手指血容量增多，光吸收量较大，检测到的光能最小；心脏舒张时，刚好相反。光吸收量的变化反映了血容量的变化。只有搏动的血容量才能变动透照后光能的强弱而不受静脉毛细血管，其它组织液的影响。
SpO2结合以上两个基本原理，用红光和红外光，同时对手指的搏动血管进行照射和检测，当收缩期搏入手指的血充分氧合时，血为鲜红色，吸收红外光量很多，测得红外光容积描记图上的波幅很大，而吸收红光很少，故测得红光描记图上的波幅很小，反之如收缩期搏入手指的血氧合不足时为暗红色，吸收红外光量很少，测得的红外光容积描记图的波幅很小而吸收红光很多，测得的红光容积描记图的波幅很大，因此在每次心搏时测定红外光与红光容积描记图的波幅比值就能无创，连续选择性地确定每搏动脉血氧饱和度。并同时显示容积描记图和脉率。
