先天性或后天性心血管疾病，须在心内直视下手术。心脏直视手术，必须阻断循环，为手术提供无血手术野，进行心内操作。 在阻断循环期间，需要把人体内静脉血液引流出人体外至人工心肺机内，进行氧合和排出二氧化碳。然后再由泵输回人体内，以维持周身血循环。这种心肺转流的方法就叫体外循环。
体外循环应用于临床，已有超过40多年的历史，随着人工心肺机和各种灌注技术不断发展，体外循环技术日臻完善。婴幼儿心内直视手术较多采用深低温停循环法，此法是将体温降到15--16??以下，停止血液供应进行心脏血管手术。主要优点是心脏内清晰无血，也无插管，十分利于心内手术的进行，缩短体外循环时间，减少术后并发症，但目前应用深低温流量灌注较多。
体外循环手术技术复杂，术后生理变化大，可能出现多种并发症或体外循环机器故障引起的意外。因此，对体外循环手术病人，除在术中进行严密监测外，术后还要进行持续的临护，随时发现和处理并发症，提高手术成功率。