Si esegue ponendo ("seminando") un po' di sangue prelevato di fresco ed in condizioni di assoluta sterilità su delle piastre cosparse con dei terreni di coltura, ovvero dei materiali liquidi o solidi contenenti i fattori necessari per la crescita dei germi. La piastra va osservata dopo alcune ore: se c'è infezione i germi si sono sviluppati sulla piastra e sono facilmente visibili. L'emocoltura è molto utile per effettuare la diagnosi di molte malattie infettive tra cui la sepsi (infezione generalizzata dell'organismo causata dall'invasione dei germi infettivi nel sangue), la salmonellosi (infezione intestinale), la brucellosi (malattia infettiva trasmessa dagli animali domestici), la meningite (grave malattia infettiva che colpisce il midollo spinale e le membrane che avvolgono il cervello), la polmonite (stato infiammatorio a carico dei polmoni), ecc.. In molti casi l'emocoltura è eseguita insieme all'antibiogramma, che è una tecnica di laboratorio che consente di individuare il farmaco (antibiotico) adatto per la cura dell'infezione rilevata.