La unión del oxígeno a la hemoglobina cambia su color ligeramente. Las dos longitudes de onda de luz en el oxímetro de pulso se eligen para detectar esta diferencia: una luz roja de 650 nm y luz infrarroja de 950 nm. La oxihemoglobina se absorbe más fuertemente a 950 que a 650; la desoxihemoglobina se absorbe más fuertemente a 650. El sensor en el oxímetro usa la diferencia en la absorción de las dos longitudes de onda para darle una lectura de qué porcentaje de su hemoglobina es oxihemoglobina saturada.
La glucosa no afecta la hemoglobina, por lo que no causaría ningún cambio de color para que un instrumento así lo detecte.