De pH van het bloed is een sterke functie van de meettemperatuur, en zakt met 0.015 eenheden per graad Celsius stijging. Om dit effect te matigen werd een bloed-pH-toestel met thermostaat uitgevonden, dat pas midden de jaren ’50 beschikbaar zou zijn.
De Duitse fysioloog Ludwig Nicolai (1904-?) herhaalde het experiment van de Duitse arts Karl von Vierordt (1818-1884) uit 1876, maar gebruikte daarvoor meer gesofisticeerde apparatuur. Hij voegde foto-elektrisch licht toe aan de spectroscoop en in zijn labo in Göttingen registreerde hij de in-vivo zuurstofconsumptie van een hand na occlusie van de circulatie.
De eerste commercieel vervaardigde anaerobe pH-elektrode die bruikbaar was voor bloed, werd in 1933 door de Amerikaanse biochemicus Duncan Arthur Maclnnes (1885-1965) gebruikt. Ze werd de 'condenser electrode' genoemd omdat ze op de condensor van een distilleerapparaat geleek. De Cambridge Instrument Company commercialiseerde het toestel in 1950.
De Duitse fysioloog Kurt Kramer (1906-1985) gebruikte kleine fotocellen en bewees dat hij daarmee de zuurstofsaturatie kon monitoren met een precisie van 1%. Hij gebruikte slechts één golflengte zodat men enkel de saturatietrends kon registreren, die echter geen maatstaf zijn voor de zuurstofsaturatie.
Professor Karl Matthes (1905-1962), Internist in Leipzig en Göttingen, ontwikkelde het eerste toestel dat op een non-invasieve wijze, continu en in-vivo de zuurstofsaturatie kon meten in het bloed. Hij deed dat met een oorsensor door transilluminatie met gekleurd licht van twee golflengten met rode en groene filters en noteerde:
"Rood licht passeert door oxihemoglobine, maar wordt geabsorbeerd door gereduceerd hemoglobine.”
Het nadeel van het toestel was echter dat men het moeilijk kon ijken en dat er geen absolute waarden bekomen werden. Tussen 1935 en 1944 publiceerde hij twintig bijdragen over oximetrie, waardoor hij de 'Vader van de oximetrie' wordt genoemd.
De Amerikanen David Drabkin (1899–1980) en James Harold Austin (1883–1952) registreerden het spectrum van onverdund gehemolyseerd en niet-gehemolyseerd bloed.
De Amerikaanse fysioloog Glen Millikan (1906-1947) ontwikkelde een lichte en praktische oor-zuurstofmeter en vond de term 'oximeter' uit. Oorspronkelijk gebruikte men hem om de O2-saturatie te bepalen bij piloten. In 1948 werd met een gelijkaardig toestel de anoxemie tijdens chirurgische anesthesie gecontroleerd. Millikan gebruikte twee golflengten van licht. Hij noteerde dat licht gezonden door de rode filter 'zuurstofsaturatie sensitief' is en licht door de groene filter onafhankelijk is van zuurstofsaturatie. Later werd vastgesteld dat de 'zuurstof sensitieve' signalen niet te wijten waren aan de groene filter naar wel aan infrarood licht. Het systeem werd tussen 1940 en 1950 vele malen aangepast en gefabriceerd door de Waters Company. Het werd voornamelijk gebruikt in de fysiologie, de luchtvaart en bij experimentele studies.
De Duitse arts Karl Matthes (1905-1962) gebruikte fotometrie voor het onderzoek van de oorschelp. Hij koos voor de 'twee golflengten spectrometrie' om lichtabsorptie door het omliggende weefsel te vermijden. Matthes was de eerste die twee golflengtes gebruikte. Daarbij was een golflengte afhankelijk en de andere onafhankelijk van de zuurstofsaturatie. Op die manier kon hij verschillen in weefseldikte, bloedvolume, lichtintensiteiten en andere variabelen compenseren. Matthes gebruikte groen licht als de 'saturatie onafhankelijke' golflengte. Maar rond 1939 schakelde hij over op infrarood licht. Zijn infrarood-detector bestond uit een met gas gevulde fotobuis bedekt met een filter die alleen het infrarode licht doorliet.