Trừ trường hợp cấp cứu (như chèn ép tim), chọc hút dịch màng ngoài tim là một thủ thuật nguy hiểm, cần được thực hiện dưới hướng dẫn siêu âm trong đơn vị tim mạch và dưới sự giám sát của bác sĩ tim mạch hoặc phẫu thuật lồng ngực. Các phương tiện hồi sức phải luôn ở trạng thái sẵn sàng. Các thuốc an thần đường tĩnh mạch phải được chuẩn bị sẵn (như morphine 0,1 mg/kg hoặc fentanyl 25-50 μg cộng với midazolam 3 đến 5 mg). Chuẩn bị bệnh nhân ở tư thế nằm ngửa, đầu cao 30°.

Tiêm lidocain dưới da trong điều kiện vô khuẩn.

Dùng kim mũi vát, dài 75 mm, đường kính 16G có van 3 chiều gắn vào bơm tiêm 30 hoặc 50 mL. Đi vào màng ngoài tim qua đường từ góc ức phải hoặc trái hoặc từ mũi ức, đi kim theo hướng vào trong, lên trên và gần thành ngực. Cần tiến hành hút liên tục trong quá trình đi kim.

Có thể đi kim dưới hướng dẫn siêu âm và đưa dung dịch muối lắc vào qua đường kim. Siêu âm tim đang ngày càng được sử dụng nhiều hơn, nhằm xác định vị trí chọc tối ưu và hướng đi kim.

Khi đã vào vị trí, kẹp kim phìa ngoài da để ngăn không cho kim đi quá sâu và làm thủng tim hoặc làm tổn thương mạch vành. Cần lắp monitor theo dõi điện tâm đồ để phát hiện rối loạn nhịp khi kim chạm hoặc chọc vào cơ tim. Trên nguyên tắc, cần theo dõi sát áp lực nhĩ phải và áp lực động mạch phổi (áp lực mao mạch phổi bít).

Dẫn lưu dịch cho đến khi áp lực trong khoang màng tim xuống bằng áp lực nhĩ phải, thường là thấp hơn áp lực khí quyển. Nếu cần thiết phải dẫn lưu dịch, đưa 1 catheter nhựa vào khoang màng tim qua kim chọc hút rồi rút kim ra ngoài. Ống dẫn lưu có thể được lưu từ 2 đến 4 ngày.