动脉造影是提供急性动脉阻塞最有用信息的诊断工具。除了可以显示详细的动脉解剖，动脉造影通常能够区分血栓形成和栓塞。
栓子通常显示为边界清楚的圆的“反新月征”（rounded reverse meniscus sign）。如果血管没有完全堵塞，栓子也可以在血管腔内表现为充盈缺损。和栓子栓塞的相关的其它征象包括存在其它正常血管情况下，没有侧支循环和多发性的充盈缺损。
动脉造影时动脉血栓形成通常可以看见边界清楚的或逐渐变细的，但不是圆形的动脉阻塞。弥漫性动脉硬化性病变基础上可以看见已经形成良好的侧支循环。
虽然对于所有的急性肢体缺血的病人都能从动脉造影中获得有意义的信息，但并非所有的病人都有可能进行这种检查。肢体收到威胁的病人，例如一旦实施动脉造影，病人的血管再通术已经不能够耐受几个小时的延迟。因此存在可拯救肢体（viable extremity ）的病人，一般有时间进行诊断性动脉造影，但对于受到威胁的肢体（ threatened extremity ）应该立即进行外科血管再通手术，一旦必要在术中进行动脉造影。
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