Gripandet skedde efter en flera timmar lång polisinsats på onsdagen, lokal tid, vid presidentresidenset i Seoul. Där har Yoon uppehållit sig sedan han fråntogs presidentmakten den 14 december. Den dagen röstade parlamentet för att ställa honom inför riksrätt.
I ett förinspelat videoklipp som publicerades i samband med gripandet säger Yoon att han inte ser utredningen mot honom som lagenlig men att han valt att samarbeta "för att undvika onödig blodspillan".
Utredarna meddelar att Yoon hittills har valt att inte prata.
– Yoon utövar sin rätt att vara tyst, säger en person på utredningskontoret efter gripandet, rapporterar AFP.
Efter att han frihetsberövats fördes Yoon i en bilkaravan till antikorruptionsmyndigheten CIO:s lokaler.
Återställa ordning
Oppositionens gruppledare Park Chan-Dae säger i ett möte med sitt parti att gripandet är "ett första steg mot att återställa den konstitutionella ordningen", rapporterar AFP.
Den 64-årige tidigare åklagaren Yoon utreds tillsammans med flera andra politik- och myndighetstoppar för att ha försökt genomföra ett uppror, en åtalspunkt som kan resultera i dödsstraff.
Närmare 1 000 poliser och utredare från antikorruptionsmyndigheten CIO befann sig på plats vid residenset, men de kom till en början inte längre än till portarna. Där utbröt visst tumult när lojala anhängare till Yoon, som samlats utanför, försökte hindra polis och utredare från att komma fram.
Det politiska kaoset i Sydkorea inleddes när Yoon sent på kvällen den 3 december utlyste undantagstillstånd för att skydda landet från "kommunistiska krafter". Det skedde med hänvisning till att oppositionen helt hade lamslagit regeringens arbete.
Natten mot den 4 december röstade parlamentet för att upphäva krigslagarna, och undantagstillståndet ogiltigförklarades.
Stoppades tidigare
På tisdagen uppgav landets försvarsdepartement att militären beordrats att inte ingripa om polis vill gripa Yoon, utan bara agera för att skydda residenset, skriver Yonhap.
Ett försök att gripa expresidenten den 3 januari stoppades av säkerhetsvakter som fysiskt hindrade polisen, som därför förvarnat om att man skulle ta till mer "kraftfulla" metoder nu.