手术室常用的医用气体包括氧气、氧化亚氮、空气和氮气。虽然严格来讲，用于麻醉废气处理和外科吸引的真空排气系统不是必备装置，但却是手术室医用气体系统的重要组成部分。医用气体系统，尤其是氧气，一旦发生设定错误或故障，将会给患者带来危险。该系统的主要特征在于气源及其向手术室的输送途径。麻醉医师必须对气源及气体在手术室内的输送方式充分了解，才能预防和发现医用气体耗竭或供气管道连接错误等问题。对于特定医院，最大气体需求量的估算决定了该医院所需供气系统的种类。

在任何手术区域，可靠的氧源都是至关重要的。医用级别的氧气(浓度达99%或99.5%)是由液态空气分馏制成。氧气在室温下以压缩气体的形式储存或冷冻成液态贮存。多数小型医院将氧气贮存在两组高压气瓶(H型储气瓶)内，并由汇流管连接。每次只使用一组气瓶，每组气瓶的数量取决于预计每日氧气需求量。多分支管上设有减压阀可使气瓶内压力[约2000磅/平方英寸(psig)]降低到供气管道所用压力(55±5 psig)，并在一组气瓶的气体耗尽时自动转换至另一组气瓶。

对于大型医院来讲，液态氧贮存系统则更为经济。液态氧必须在临界温度-199℃以下妥善保存，因为只有在临界温度以下才能通过加压方法使气体液化。大型医院可配备较小型的液态氧供系统或一组可供一日氧气需求量的压缩气瓶作为氧气储备。为了防备医院供气系统发生故障，麻醉医师在麻醉期间必须常规配备一套紧急氧供系统(E型储气瓶)。

多数麻醉机可与E型储气瓶适配。氧气逐渐被消耗时，氧气瓶内压力随着容量减少而成比例下降。当压力为1000 psig时，提示氧气瓶容量大约为总量的一半，相当于在大气压下20℃时，330L氧气。如果氧流量为3 L/min，那么半瓶氧气将在110分钟内用完。在使用前和使用过程中，应定期检测氧气瓶压力。麻醉机通常也适配紧急医用空气和氧化亚氮的E型气瓶，并且可以连接氦气气瓶。使用压缩医用气体时，常在气瓶上安装针孔阀安全系统，以防止疏忽导致不同气体交叉连接。E型气瓶具有一个“安全栓”，由伍德合金制造。这种合金熔点低，在发生火灾时可逸散气瓶压力，防止气瓶温度过高发生爆炸。这种压力释放“活瓣”会在3300 psig时断裂，这远低于气瓶壁能够承受的压力(大于5000 psig)，以防气瓶充气过量。

氧化亚氮通常被保存在较大的H型储气瓶中，并由具有自动切换功能的汇流管连接。大量贮存液态氧化亚氮只在大型医疗机构才较为经济。

由于氧化亚氮的临界温度(36.5℃)高于室温，所以无需复杂的制冷设备即可以液态形式保存。液态氧化亚氮达到临界温度以上，即可恢复其气体状态。由于氧化亚氮并非理想气体，并且具有易压缩性，所以其气化过程不会伴随气瓶内压力明显升高。虽然如此，所有氧化亚氮E型气瓶都和氧气一样，配有伍德合金安全阀，以防在气体压力意外升高时(如，意外的气体过度充盈或失火)发生爆炸。

尽管氧化亚氮气源发生故障通常不会导致灾难性后果，但是多数麻醉机仍备有氧化亚氮紧急气源。由于这些较小的气瓶内包含有液态氧化亚氮，因此瓶内残留气体容积与气瓶压力不成正比。当液态氧化亚氮耗尽，气瓶压力开始下降时，气瓶内剩余氧化亚氮量仅有约400L。液态氧化亚氮在恒温下(20℃)，其挥发速度与消耗量一致，并且在液体耗尽前一直维持恒定的压力(745 psig)。确定氧化亚氮剩余容量的唯一可靠方法是通过气瓶称重。因此，装有液化压缩气体(如氧化亚氮)的气瓶臂上，往往贴有气瓶的皮重(TW)或称为空重。在20℃温度下，氧化亚氮气瓶的压力表不应高于745 psig。压力过高则提示压力表故障、气瓶过度充盈(液态充盈)或是气瓶内混入非氧化亚氮的其他气体。

由于液体在向气体转化过程中需要消耗能量(挥发热)，因此液态氧化亚氮挥发过程中会发生冷却。温度降低可导致蒸汽压和气瓶内压力下降。高流量使用时，其冷却作用十分明显，气瓶上常会结霜，甚至可能使压力调节阀冻结。

由于氧化亚氮的普遍使用和不必要的高浓度氧的使用减少，空气在麻醉中的使用越来越普遍。瓶装空气是符合医用级别的氧气和氮气的混合气体。医院管道系统通过气体压缩泵供应干燥但是非无菌的空气。气体压缩泵的接口必须远离真空排气装置及排气孔，以最大限度地减少气体污染。由于空气的临界温度为-140.6℃，所以在气瓶内以气体状态储存，其压力随着容量的减少成比例降低。

尽管压缩氮气不被用于患者，但其却可为一些手术室内设备，如电锯、电钻和外科钻头提供动力。氮气供应系统可以为汇流管连接高压气瓶组成，也可为压缩机驱动的壁式中心供气系统。

医院中心真空系统通常由数个独立的吸引泵组成，每个吸引泵都可以满足最大工作需求。在每个使用端口都有过滤器以避免该系统被异物污染。只要不影响真空系统工作，手术用的负压吸引系统可被用于麻醉废气处理(waste anesthetic gas disposal,WAGD)。医用负压吸引接口常常是黑底白字标记。现代化的麻醉机需配备专用的WAGD系统。WAGD出口处需配置带有浮标的吸引调节装置，使用时，浮标应保持在特定的上下限之间。如果吸力过大，会导致患者通气不足，而吸力不足则会使 WAGD 效率下降WAGD的容器及管路通常是淡紫色的。

许多手术操作需要借助腔镜或机器人技术支持，而这些操作需要向体腔内充入无色、无味、不易燃并且微酸性的二氧化碳。大的二氧化碳气瓶，如 M 型储气瓶或LK型储气瓶，在手术室非常常见。这些气瓶的接口和螺纹规格与氧气相同，可能会因疏忽而导致接错。