İki aşamalı bir işlemde tamamlanan köpek ötanazisi, PetMD'ye göre, bir sakinleştirici veya anestezik enjeksiyonu ve bunu takiben bir barbitürat enjeksiyonu içerir. Kullanılan ilaçlar değişkendir.
Veteriner hekimler ilk enjeksiyon olarak Telazol, ketamin, propofol, medetomidin, Acepromazine veya ksilazin kullanabilirler. Bu ilaçlar ağrıyı hafifletir ve hayvanı sakinleştirir. Dutlar.com, Euthasol gibi bir barbitürat, bir hayvana hızlı bir şekilde aşırı doz uygulamak ve solunum ve kalp durmasına neden olmak için uygulanır. İki aşamalı süreç, postmortem spazmların ve mesane boşalması gibi diğer istem dışı hareketlerin oluşumunu azaltır. Evcil hayvan sahipleri ve veteriner hekimler, tek bir enjeksiyon kullanarak bir hayvana ötenazi yapmayı seçebilirler.