電化學氧氣分析儀的核心就是一個電化學氧氣傳感器。我們常見的電化學氧傳感器由一個傳感電極（或工作電極）和一個對電極組成，兩個電極間有一層薄薄的電解液。要檢測的氣體先通過一個小的毛細口傳感器，然后通過一個疏水膜擴散進入，然后到達電極表面。傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計保證會有適量的氣體進入與感應(yīng)電極反應(yīng)產(chǎn)生足夠的電信號，并同時防止電解液泄漏出傳感器。通過疏水膜擴散進入傳感器里的氣體在感應(yīng)電極發(fā)生氧化/還原反應(yīng)，電極間連接一個電阻，這樣，陰極和陽極間會產(chǎn)生一個與氧濃度成正比的電流。通過檢測這個電流，就反應(yīng)出氣體中的氧濃度。