血氣分析儀是指利用電極在較短時間內對動脈中的酸堿度(pH)、二氧化碳分壓(PCO2)和氧分壓(PO2)等相關指標進行測定的儀器。血氣分析儀是急性呼吸衰竭診療、外科手術、搶救與 監護過程能夠發揮至關重要的醫療設備。根據血氣分析的時代特點，大致可將其分為三個發展階段：
  1、50年代-60年代
  20世紀50年代，西歐小兒麻痹癥流行，為了搶救患兒的呼吸性麻痹癥而進行人工換氣治療提供診療指標，丹麥哥本哈根傳染病院化驗室的負責人Poul Astrup博士和其他科學家通過了一系列血液的實驗，建立了一套參數，并于1954年與雷度(Astrup)公司的工程技術人員共同研制出E50101型pH血液酸堿儀。此類儀器，以丹麥Radiometer公司的AME-I型血液酸堿儀為代表。
  1957年Siggard-Andersen改進了毛細管pH電極，并隨后發展為廣泛使用的pH敏感的玻璃膜電極。同時Servinghaus研究出直接測量PCO2的氣敏電極，加之運用Clark提出的氧分壓(PO2)測量電極更進一步完善了血氣參數的直接測量技術。此后，用電極(pH電極、參比電極、PCO2電極、PO2電極)直接測量血樣pH，PCO2和PO2值，再通過圖表或計算得出HCO3-、TCO2、BE、O2Sat等眾多參數的血氣分析儀大量涌現，并改進更新。如Radiometer的BME系列逐步取代了AME-I型，并于1973年推出了ABL型血氣分析儀。
  2、70年代-80年代
  70年代至80年代，計算機和電子技術的應用導致血氣分析儀進入全自動時代，由于采用了集成電路，儀器結構得到重要改進，重量大大降低。傳感器探頭小型化使得所需樣品量降至幾百~幾十ul，工作菜單日趨簡單，操作可在提示下進行，可測量和計算的參數也不斷增多。
  各公司生產的血氣分析儀均實現了自動定標、自動進樣、自動清洗、自動檢測儀器故障和電極狀態，并自動報警，電極的使用壽命和穩定性不斷提高，儀器的預熱和測量時間也逐步縮短。丹麥Radiometer公司的ABL系列、美國IL公司的I300系列、瑞士AVL公司的AVL系列、美國CORING的16、17系列都屬于該類產品。

  3、90年代以來
  90年代以來，由于離子選擇電極和酶固相電極的應用，以及微電子技術的迅速發展，使血氣分析儀向其他急診項目擴展，出現了大量生產血氣分析儀的廠家，Radiometer公司獨領風騷的格局已不復存在。許多廠家把血氣和電解質等分析結合在一起，生產出了血氣電解質分析儀，有的還可以測量葡萄糖、乳酸等項目。軟件和硬件的進步使現代血氣分析儀具有超級的數據處理、維護、貯存和專家診斷功能。
  為滿足日益增長的POCT需要，血氣分析儀正朝著自動化、便攜式、免維護、易操作的方向發展。血氣分析儀在非損傷檢查方面發展也很快，目前研究的方向是如何在微小損傷的情況下，用毛細管電極插入血管來測定血液pH，甚至進行連續檢測。一種光纖化學傳感器，可放置于血管內或血管外進行間斷或連續檢測血液pH，PCO2和PO2的血氣分析儀已誕生。