Metod iki fenomenə əsaslanır. Birincisi, iki müxtəlif dalğa uzunluqlu işığın hemoglobin tərəfindən udulması onun oksigenlə doymasından asılı olaraq dəyişir. İkincisi, toxumalardan keçən işıq siqnalı, hər ürək döyüntüsü ilə arterial yatağın həcminin dəyişməsi səbəbindən pulsasiya edən bir xarakter alır. Nəbz oksimetrində iki dalğa uzunluğunun işıq mənbəyinin olduğu periferik sensor var: 660 nm və 940 nm. Udulma dərəcəsi qanda nə qədər hemoglobinin oksigenlə doyduğundan asılıdır.

Oksimetr 1943-cü ildə Glenn Allan Millikan tərəfindən hazırlanmış və 1949-cu ildə nəşr edilmişdir. Earl Wood mütləq O2 doyma dəyərini əldə etmək üçün qanı qulaqdan çıxarmaq üçün təzyiqli bir kapsul əlavə etdi. Bu konsepsiya bugünkü ənənəvi nəbz oksimetriyasına bənzəyir, lakin bunu etmək çətin idi. fotoelementlərin və işıq mənbələrinin qeyri-sabitliyinə görə; bu gün bu üsuldan istifadə edilmir.

İlk nəbz oksimetriyası 1972-ci ildə yapon biomühəndisləri Takuo Aoyagi və Michio Kishi tərəfindən Yaponiya tibbi elektron avadanlıq istehsalçısı Nihon Kohden-də qırmızı və infraqırmızı işığın ölçmə yerində impuls komponentləri tərəfindən udulma nisbətindən istifadə edərək hazırlanmışdır. Cərrah Susumu Nakajima cihazı ilk dəfə 1975-ci ildə xəstələr üzərində sınaqdan keçirdi.

1995-ci ildə Masimo, arterial siqnalı venoz siqnaldan ayıraraq xəstənin hərəkəti və aşağı perfuziya zamanı dəqiq ölçə bilən siqnal çıxarma texnologiyasını təqdim etdi. O vaxtdan bəri nəbz oksimetri istehsalçıları hərəkətdə olarkən yanlış siqnalları azaltmaq üçün yeni alqoritmlər işləyib hazırlamışlar. Beləliklə, çətin mühitlərdə nəbz oksimetrlərinin performansında hələ də mühüm fərqlər var.