医療分野におけるバルーンカテーテルに関する技術は、主に管状構造のシャフトに内腔を持ち、その内部にガイドワイヤーが通ることで目的部位への前進や位置調整が可能となる設計が特徴である。バルーンの膨張によって血管や体腔を拡張し、狭窄や閉塞の改善を行う技術が中心であり、ステントやステントグラフトを併用することで血管の保持や保護を行う。バルーン自体にはポリマーや界面活性剤を含むコーティングが施され、薬剤の投与や濃度管理により塞栓防止や再狭窄抑制などの効果を発揮する場合がある。バルーンカテーテルには複数のルーメンが存在し、主にメインルーメンの他に灌流や圧力測定のための二重管構造を持つことが多い。コネクタやハブにより外部機器の接続を容易にし、インナーチューブとアウターチューブの二重構造により高い圧力に対応しつつ柔軟性を保持する。特殊な用途では、高周波(rf)電流やインピーダンスの検出機能を備え、心房や心室の標的部位におけるアブレーション治療に用いられ、アンカー機能による固定を行う場合もある。これにより人工心臓関連や僧帽弁逆流の治療支援が可能となるほか、音波トランスデューサやエコーアレイを組み込むことで内視鏡的な検出や画像診断と連携できる設計も見られる。使用する部位としては肺静脈や大動脈弓、大動脈など多岐にわたり、食道や気管支、鼻腔や前頭洞など体腔を利用したアプローチも含まれる。座屈防止のためのストラットやスリット構造を持ち、排便制御や肛門直腸領域での応用も開発されている。