Un prim pas al procedurii de recoltare a sângelui este legat de pacient și de pregătirea acestuia, anterior momentului efectuării procedurii propriu-zise. Recomandările în acest sens privesc mai multe aspecte referitoare la modul de alimentație, comportament, tabieturi și regim de activitate fizică ori tratament medicamentos. 

Astfel, în raport de tipul de analize de sânge pe care le va efectua, pacientul, de regulă, trebuie să îndeplinească, la recomandarea medicului câteva sarcini precise. Acestea pot consta în abținerea de la alimentație cu un număr de până la 16 ore înainte de recoltare, de la fumat sau consumul de cafea, alcool și ceai în dimineața programării. De asemenea, se poate solicita evitarea eforturilor fizice consistente sau, după caz, oprirea administrării tratamentului medicamentos cu 24 de ore înainte de recoltare. 

Restricțiile sau regimul pot privi o perioadă mai lungă de timp dacă este vorba de anumite teste care privesc, de exemplu, toleranța la glucoză unde se va recomanda consumul unei anumire cantități de carbohidtrați zilnic cu câteva zile înainte de test. 

Recoltarea sângelui se realizează dimineața, pe nemâncate (a jeun), personalul medical abilitat recomandând poziția pacientului, de regula în șezut cu poziția brațului în decubit dorsal. Poziția corpului în timpul recoltării are o importanță destul de mare deoarece, de-a lungul timpului, au fost observate influențe privind fluctuații de concentrații ale unor elemente sanguine. 

Recomandarea optimă este de a se efectua o perioadă de repaus complet de circa o oră cu mâna poziționată la nivel orizontal circa 30 de minute înainte de recoltare. 

Examenele de laborator care sunt cel mai des apelate în cazul recoltărilor de sânge sunt cele care privesc domeniile hematologiei, biochimiei, serologiei, microbiologiei și virusologiei. 

În ceea ce privește metodele concrete de recoltare a sângelui acestea pot consta în:

• Recoltarea din zona capilară – de regulă din zona mediană a vârfului degetelor mâinii, a lobului urechii sau, în cazul copiilor mici – din zona călcâiului;
• Recoltarea venoasă – cea mai uzitată formă pentru adulți – unde puncția se realizează la nivelul venelor din zona cotului sau orice altă venă care este usor accesibila si vizibila;
• Recoltarea arterială – care se efectuează la nivelul unei artere și doar de către un medic specialist. 

De asemenea, în domeniul pediatriei se pot folosi metode de recoltare a sângelui din cordonul ombilical sau din zona scalpului, dar procedura se poate realiza numai de către un medic specialist. Tot în domeniul pediatric, recoltarea pentru copii mici și nou-născuți se poate realiza la nivelul călcâiului. Zona de recoltare se va încălzi în prealabil la o temperatură de 42 grade Celsius pentru un interval de timp de 3 până la 5 minute, o procedură prealabilă necesară pentru creșterea fluxului sanguin în zonă. 

După dezinfectarea mâinilor și echiparea cu mănușile medicale sterile, se va proceda la curățarea zonei cu un tampon îmbibat cu alcool după care locul se va usca cu vată sau tifon steril. Piciorul copilului va fi ținut ferm dar se va evita strangerea prea puternică deoarece există pericolul ca pe lângă sânge să se colecteze și alte fluide corporale. 

Se va folosi un bisturiu special steril, cu ajutorul căruia se va efectua o punctie logitudinal cu liniile amprentare ale pielii călcâiului. Primele picături de sânge se vor șterge cu un tampon steril după care se va colecta sânge în recipienții potriviți după nevoile indicate de analize. La final se va aplica un tampon asupra micii incizii și se va aplica o presiune constantă până la oprirea sângerării. Lama și mănușile folosite se vor arunca în containerele specializate.

Revenind la recoltarea sângelui pentru adulți, echipamentul medical necesar constă în ac de puncție, holder și tuburi vidate. Toate aceste componente alcătuiesc un ansamblu denumit vacutainer. Acești recipienți sunt etichetați cu informații referitoare la volumul de lichid sanguin ce poate fi conținut, prezența sau absența substanței anticoagulante, alte informații referitoare la tipurile de analize ce se pot efectua. De asemenea, exista un loc pe care se poate lipi o etichetă cu datele personale ale pacientului – operațiune strict necesară imediat după recoltare pentru a nu se produce amestecul probelor cu cele ale altor pacienți. 

Dezinfectarea locului puncției se face cu un tampon steril îmbibat cu alcool prin mișcări circulare de la centru spre exterior. Pacientul va fi îndrumat să strângă și să elibereze pumnul brațului de câteva ori și să-l mențină închis după aceste mișcări. Vena se identifică cu ajutorul degetului cadrului medical la o distanță de circa 2.5 cm de locul puncției. Apoi, se introduce acul în venă sub un unghi de maxim 30 de grade. După ce sângele începe să intre în recipientul de colectare, pacientul va fi îndrumat să relaxeze pumnul strâns. Concomitent se va elibera garoul anterior aplicat și care nu trebuie fie strans o perioadă mai mare de 1 minut. 

La finalul recoltării se aplică pe locul puncției un tampon steril îmbibat în alcool medicinal și se retrage acul. Pacientul este îndrumat să mențină presiune cu tamponul pe acel loc timp de 5 minute. În final probele recoltate se etichetează și sunt trimise în cel mai scurt timp la laborator.