A oximetria de pulso tem o seu principal uso como monitor de condições em que haja hipóxia, pressão parcial de oxigênio no sangue (Pa02) menor que 60 mmHg (milímetros de mercúrio), pois nesta faixa há correlação linear entre a Pa02 e a saturação da hemoglobina.

Apesar de incomum, o oximetro de pulso é eficiente para detectar hiperóxia, quando a PaO2 encontra-se acima de 150 mmHg (milímetros de mercúrio) e toda hemoglobina está saturada.

Uma das vantagens do oxímetro de pulso é que ele não sofre interferência de outras fontes de luminosidade, como luzes cirúrgicas.

Uma das vantagens do oxímetro de pulso é que ele não sofre interferência de esmaltes de unha e cor da pele.

Uma limitação da oximetria de pulso é a impossibilidade de se interpretar a situação hemodinâmica pela onda de pulso.