O sangue é obtido de uma veia com uma agulha para preencher um ou mais tubos de amostra ou, às vezes, da ponta do dedo com uma picada de agulha para obter apenas uma gota de sangue.

Um profissional de saúde determina qual veia vai usar, normalmente uma na superfície interna do cotovelo da pessoa. Um torniquete é aplicado ao redor da parte superior do braço, fazendo com que as veias se encham de sangue, para que sejam observadas ou palpadas mais facilmente.

Depois de a área imediatamente ao redor da veia ser limpa com cuidado, é inserida uma agulha na veia. É normal sentir uma sensação de picada quando a agulha é introduzida, mas o processo é de resto indolor.

O sangue flui através da agulha e entra em uma seringa ou tubo de coleta. Depois que for coletado sangue suficiente, o torniquete é removido, a agulha é retirada da veia e uma pressão é aplicada na área para prevenir sangramento no local da punção.

Se apenas uma pequena quantidade de sangue for necessária, a área, normalmente um dedo (calcanhar em bebês), é limpa, e uma agulha é usada para furar a pele.