Toimenpide tehdään paikallispuudutuksessa rannevaltimosta tai nivusvaltimosta. Sepelvaltimoon asetetun katetrin avulla ruiskutetaan jodipitoista varjoainetta, jonka kulku sepelvaltimoissa kuvataan röntgensäteiden avulla. Kuvauksia tehdään useista suunnista ja molemmista sepelvaltimoista erikseen.
Tarvittaessa varjoainetutkimusta täydennetään sepelvaltimon sisäisellä painemittauksella tai ultraäänikuvauksella. Varjoainetutkimuksen tuloksien perusteella hoitopäätös tehdään potilaan kanssa eri vaihtoehdoista keskustellen.
Ennen tutkimusta annetaan esilääkitys, joka ehkäisee mahdollista yliherkkyysreaktiota jodia sisältävälle varjoaineelle.
Jos potilas on aiemmin saanut vakavia yliherkkyysoireita jodia sisältävästä varjoaineesta, sepelvaltimoiden varjoainekuvaus voidaan potilaan ja lääkärin yhteisen harkinnan mukaan tehdä. Silloin käytetään vahvaa, allergisia reaktioita ehkäisevää lääkitystä.
Sepelvaltimoiden varjoainekuvaus ei ole täysin vaaraton toimenpide. Valtimon pistospaikan kipu, mustelma tai turvotus ovat melko tavallisia, mutta yleensä viattomia seuraamuksia. Joskus pistospaikan vuoto voi pitkittää sairaalahoitoa ja poikkeustapauksissa valtimoon voi syntyä repeämä, joka joudutaan ompelemaan leikkaussalissa vuodon tyrehdyttämiseksi. Henkeä uhkaavat valtimoverenvuodot lantion alueelle tai vatsakalvon takaiseen tilaan ovat erittäin harvinaisia.
Sepelvaltimoiden varjoainekuvauksen aikana voi tulla rytmihäiriö, jota hoidetaan joko lääkkeillä tai sähköisellä rytminsiirrolla. Jännitys ja valtimon pistoon liittyvä kipu voivat laukaista kiertäjähermon toimintaa kiihdyttävän heijasteen, joka johtaa verenpaineen laskuun ja sykkeen hidastumiseen. Silloin tulee heikottava, huono olo ja pahoinvointia. Oireet korjautuvat nopeasti nesteensiirrolla ja kiertäjähermoa salpaavalla lääkkeellä.
Hyvin sairaissa ja pinnaltaan hauraissa sepelvaltimoissa katetrin kärki voi saada aikaan paikallisia vaurioita. Sisäpinnaltaan rosoisesta ateroskleroottisesta aortasta voi irrota kalkkisiruja, kolesterolimassaa tai paikallista hyytymää, josta voi olla seurauksena aivoverenkierron häiriö, jopa aivoinfarkti. Kuolema varjoainekuvauksessa on äärimmäisen harvinainen komplikaatio, joka liittyy lähinnä kaikista vaikeimmin sairaiden potilaiden tutkimuksiin.
Tutkimuksessa käytettävä varjoaine voi pahentaa jo olemassa olevaa munuaisten vajaatoimintaa. Hyvä nestehoito ennen ja jälkeen varjoainekuvauksen vähentää munuaisvaurion vaaraa. Sepelvaltimokuvauksen vakavimpien komplikaatioiden (vakava verenvuoto, aivoinfarkti, kuolema, vakava munuaisvaurio) yhteenlaskettu riski on noin 0,5 – 1 %.