일시적으로 심장과 페의 기능을 대행시켜 심장을 휴지상태에 두고 심장수술을 하기 위한 장치. 1937년 미국의 기번 부자(Gibbon父子)에 의해 착상되고, 점차 개량되어 임상에 사용하게 된 것은 54년 이후부터이다.

혈액산화 장치와 펌프가 주요 부분이며, 생체와 연결하기 위한 카뉼레(주사관)·저혈조(貯血槽)와 거품을 제거하기 위한 필터 등으로 구성된다. 우심방으로부터 상·하 대정맥에 삽입한 카뉼레에서 혈액을 받아들이고, 인공심폐장치에서 산화를 일으켜 대퇴정맥으로 보낸다.

이 사이에 심장을 정지시키고 필요한 수술조작을 할 수 있게 된다. 즉, 직시하에서 개심수술(開心手術)이 가능하게 된다. 인공심폐장치를 작동시키기 위해서는 혈액의 응고를 막아야만 한다. 이를 위하여 항응고제(抗凝固劑)인 헤파린이 사용되는데, 체중 1 kg당 1.5∼2.0 mg을 투여한다.

인공심폐를 제거한 후에 혈액응고작용이 재빨리 회복되지 않으면 수술 후의 출혈을 초래하게 된다. 황산프로타민·폴리글렌 등이 이 목적으로 사용된다. 인공심폐장치의 효과를 높이기 위하여 관류혈액(灌流血液)을 냉각시켜 저온하에서의 수술이 시도되는 수도 있다. 이 때는 관류회로(灌流回路) 속에 열교환기(熱交換器)가 삽입된다.