1、挽救治疗：对于常规呼吸支持手段不能维持足够氧合与通气需求的重症呼吸衰竭，使用ecmo可以获得部分或完全的呼吸支持，使病人不至于因缺氧或CO2滞留而死亡。目前大多数ecmo患者属于此类范畴。

2、早期干预：对于部分重症患者，以常规呼吸支持可以维持相对稳定的通气与氧合，但需要较高的气道压及FiO2。为减少气压伤和高浓度氧的风险，可早期给予ecmo。与需要挽救治疗者相比，这类患者的病情相对轻，ecmo介入的时机相对较早。随着ecmo技术的日益完善，将会有更多这类病例应用ecmo。

3、过渡治疗：最常见于心肺移植患者，为等待供体而运行ecmo。