体外循环就是将回到心脏的静脉血引出来，通过人工肺进行氧合与排出二氧化碳使静脉血变成动脉血后，再通过人工泵输送到升主动脉继而流向全身。这样血液就不经过心脏和肺脏，而是通过体外循环机（又叫人工心肺机）进行循环了。所以称之为体外循环。有了体外循环之后，心脏就可以停止跳动接受手术了。
在体外循环心脏停止跳动状况下做手术，术野清晰，心脏及冠状动脉稳定，外科医生缝合血管比较容易，血管吻合比较可靠，手术结果比较满意。这种方法从1967年开始在临床上应用，30多年来一直是外科医生广泛采用的冠状动脉旁路移植术的基本方法。
此种方法的缺点是体外循环对人体的免疫功能、肺、肾、脑、肝及血液系统等脏器会造成一定的损害，导致术后发生并发症。有些严重的并发症甚至会危及患者的生命。再者，心脏停止跳动时，心脏本身的血液循环就停止了，心脏本身从缺血状态变成为无血状态，心脏本身的代谢就完全成了无氧代谢，这就好比雪上加霜，会对心脏造成一定的损害。不过在心脏停止跳动时会对心脏采取一些保护措施如灌注停跳液、降温等，使心脏的损伤降低到最小程度。目前的医疗技术可使心脏安全停止跳动2小时而不会引起不良后果。冠状动脉搭桥手术一般在心脏停止跳动1小时左右即能完成冠状动脉的吻合，手术熟练者半小时内即能完成心脏上的操作，更快者20分钟之内就能做好3个吻合口。因此，在体外循环心脏停止跳动状况下做冠状动脉搭桥手术是非常安全的。