Na een melding van een gestrande bruinvis of dolfijn wordt een dier zo snel mogelijk opgehaald met de speciale dolfijnenambulance van SOS Dolfijn en naar het opvangcentrum in Harderwijk gebracht. Hier wordt het in één van opvangbassins geplaatst. Vaak kan een dier door uitputting, spierschade, ziekte of shock niet zelfstandig zwemmen. In dat geval wordt het dier dag en nacht door verzorgers en vrijwilligers in het water ondersteund.

Door middel van bloedanalyses, observaties en onderzoeken wordt zo snel mogelijk bepaald wat het dier mankeert en welke medicatie en zorg de patiënt nodig heeft. Soms moet besloten worden een dier in te laten slapen omdat het opvangproces te belastend zal zijn en het dier ernstig lijdt. Elke situatie is weer anders. De ervaring leert dat dieren zeer verschillend reageren op de behandeling. Daarom wordt er voor elk dier een individueel behandelplan opgesteld.

Het geven van de juiste voeding is ook belangrijk. Vaak is sprake van uitdroging bij de dieren en moet eerst water toegediend worden. Soms kan een dier geen hele vis eten en wordt zelfgemaakte vispap gegeven. Dit gebeurt dan met een voedingssonde. De zorg blijft vaak wekenlang zeer intensief en het proces van volledig herstel en rehabilitatie neemt meestal enkele maanden in beslag.