A transzpulmonális termodilúcióhoz egy adott térfogatú, jéghideg vagy szobahőmérsékletű oldatot kell a centrális vénán keresztül befecskendezni. A beinjektált folyadék pontos hőfokát a referencia termisztorszenzor méri. A „hűtött vérbólus” tovahaladását a femorális artériában (hasi aorta szakaszban) lévő termisztoros katéter fogja érzékelni. A monitor a vér átmeneti hőmérséklet-változásából termodilúciós görbét rajzol. A görbeterület integrálásával a készülék megadja a perctérfogatot. Transzpulmonális termodilúciós méréskor a centrális vénán keresztül befecskendezett oldat az üregeken keresztül haladva keveredik a vérrel, s az ily módon felhígult vér hőmérsékletét méri meg az artériába vezetett termodilúciós katéter. Az oldat a jobb pitvaron és kamrán áthaladva a tüdő vaszkuláris terébe és extravaszkuláris vízterébe jut, majd tovább keveredik a vérrel a bal pitvarban és kamrában. Mivel az aortában lévő vér mennyisége elhanyagolható, a femorális, vagy egyéb artériában mért hőhígulás megegyezik a fenti üregekben végbemenő hőhígulással. Azonban a PiCCO nemcsak azért hasznos, mert monitorozza a keringési perctérfogatot, hanem mert lehetővé teszi a volumetriás monitorozást is. A PiCCO, a Stewart-Hamilton-módszerrel, a termodilúciós görbéből kiszámítja a keringési perctérfogatot (CO).