Nguyên lý hoạt động của PiCCO dựa trên sự kết hợp của phương pháp hòa loãng nhiệt qua phổi (transpulmonary thermodilution) và phương pháp phân tích sóng mạch (continuous pulse contour analysis) đo liên tục và các thông số PICCO đo được trong theo dõi huyết động như: CO, tiền gánh, sức cản hệ thống, sức co bóp của tim và lượng nước ngoài lòng mạch ở phổi mà không cần thiết phải đặt catheter vào tim phải.