L’angioplastica con palloncino classica, a volte chiamata "plain old angioplasty" (POBA), dilata meccanicamente il vaso sanguigno ristretto. Se vi è un elevato rischio di recidiva, può essere necessario introdurre un palloncino rivestito di farmaco in seguito alla dilatazione meccanica. L’angioplastica viene eseguita di routine in ospedale, in anestesia locale ed in un’apposita sala chiamata laboratorio di cateterizzazione, o "laboratorio di emodinamica".

Per accedere al sistema vascolare, il medico fa un piccolo taglio sulla pelle vicino all'inguine e inserisce un guaina di introduzione - un tubo attraverso il quale vengono introdotti stent e palloncini - nell'arteria femorale. La guaina di introduzione fornisce un accesso aperto e sicuro per tutti gli strumenti necessari durante la procedura. In rari casi in cui il vaso bloccato si trova nel braccio, il medico crea lì un punto di accesso. Dopo che la guaina di introduzione è stato posizionata correttamente, il catetere viene introdotto nel sistema vascolare. Per individuare la posizione esatta del restringimento da trattare, il medico inietta un mezzo di contrasto nel catetere. Vengono utilizzati raggi X per studiare la posizione e l'estensione del tratto di vaso ristretto o bloccato.

Il medico muove poi un filo guida con punta radiopaca fino alla sezione in questione tramite un catetere guida e lo spinge attraverso la lesione. Usando lo stesso filo guida, il catetere a palloncino viene fatto navigare nel sito lesionato. Il medico inietta nel catetere un contrasto colorante per gonfiare la parte terminale del pallone. Quando è gonfiato, il palloncino preme la placca contro la parete dell'arteria e dilata il vaso. Dopo che segmento interessato è stato dilatato con successo, il palloncino viene sgonfiato prima di essere estratto dal corpo. Tutti gli altri strumenti vengono rimossi e la puntura di accesso viene accuratamente sigillata con un dispositivo di chiusura del vaso.

I palloncini rivestiti di farmaco vengono utilizzati per ridurre il rischio di ri-restringimento del vaso (restenosi). Il rivestimento è composto da un farmaco che riduce l'infiammazione e previene la restenosi, nonché sostanze inattive (eccipienti) che rilasciano il farmaco nella parete del vaso. Prima dell'uso di un palloncino rivestito di farmaco, il vaso deve essere preparato con un procedimento simile ad una semplice angioplastica a palloncino. Dopo aver dilatato il vaso, il palloncino rivestito di farmaco viene posizionato e gonfiato nella sezione del vaso preparata tramite catetere. Non appena il rivestimento è in stretto contatto con il vaso, il farmaco viene rilasciato nelle pareti del vaso. Un medico mantiene il palloncino gonfiato per un certo periodo di tempo per assicurare che il tessuto assorba sufficientemente il farmaco. Poi il palloncino viene sgonfiato e rimosso dal corpo. La procedura termina come descritto sopra.