Durante la prueba, se llevan en el pecho pequeños discos de metal denominados «electrodos». Los electrodos están conectados a cables denominados «derivaciones» que a su vez están conectados a una máquina que tiene una pantalla de televisión que registra la actividad eléctrica del corazón (ECG) en vivo, así como la presión arterial del paciente. Esta pantalla también puede mostrar imágenes de un ecocardiograma de esfuerzo y una prueba de esfuerzo con isótopos. Se puede monitorizar la oximetría y capnografía del paciente. Las primeras mediciones se realizan en reposo y el paciente progresivamente va entrando a la fase de ejercicio. Observando esta pantalla, los médicos pueden registrar el ECG, la frecuencia y el ritmo del corazón, así como los cambios normales y anormales mientras el paciente hace ejercicio.
Se monitoriza y registra la presión arterial del paciente. También puede realizarse una ecocardiografía (lo que se denomina «ecocardiografía de esfuerzo») o pueden inyectarse radioisótopos en la corriente sanguínea (lo que se denomina «prueba de esfuerzo con isótopos»). Con estos estudios es posible obtener más información sobre la estructura y el flujo sanguíneo del corazón. Además se puede monitorizar la cantidad de oxígeno y de dióxido de carbono (CO2) del paciente, para poder asociar el estudio cardiaco con información acerca del funcionamiento de los pulmones.
La cantidad y exigencia del ejercicio para cada paciente será determinada por su médico, y la mayoría de veces está guiada por protocolos internacionales establecidos para los diferentes grupos de pacientes y generalmente en relación a la edad y su peso.
A los pacientes que están demasiado enfermos como para hacer ejercicio, o presentan alguna limitación ortopédica se les administra un fármaco que simula los efectos del ejercicio físico en el organismo, acelerando el ritmo cardíaco.