Chez les patients dont les veines sont difficiles à localiser, il peut être nécessaire de recourir à l'échographie pour obtenir une image des vaisseaux. L'appareil à ultrasons nécessite un gel qui est appliqué sur la peau. Lorsque ce gel est ponctionné lors de la ponction veineuse, il pénètre dans le tube et se mélange au sang prélevé. Dans le frottis sanguin, le gel apparaît sous la forme d'une structure violette, presque fongique.

La ponction guidée par ultrasons est utilisée chez les patients dont les veines sont difficiles à voir ou à sentir, par exemple chez les petits enfants, en cas d'obésité, d'œdème, de brûlures ou de peau cicatrisée.