La funció principal d'un analitzador d'oxigen és detectar i quantificar la proporció d'oxigen en una mostra de gas. Hi ha diversos enfocaments tecnològics per aconseguir aquest objectiu, cadascun amb les seves aplicacions i avantatges concrets.
Una tecnologia comuna es basa en el principi electroquímic. Aquests sensors contenen una solució d'electròlit i dos o més elèctrodes. Quan la mostra de gas es difon al sensor, l'oxigen experimenta una reacció química a la superfície de l'elèctrode, generant un senyal elèctric proporcional a la concentració d'oxigen. Els instruments basats en aquest principi solen tenir una estructura senzilla i relativament econòmics, la qual cosa els fa adequats per a dispositius portàtils i per a la supervisió en línia-a llarg termini. Tanmateix, l'electròlit es pot consumir, de manera que el sensor té una vida útil limitada i requereix una substitució periòdica.
Un altre principi molt utilitzat és el paramagnetisme. Les molècules d'oxigen són paramagnètiques, és a dir, són atretes per un camp magnètic. Els analitzadors paramagnètics determinen la concentració d'oxigen mesurant la força exercida sobre el gas en un camp magnètic no-uniforme. Aquests instruments tenen un temps de resposta ràpid, una gran precisió i no es veuen afectats per altres components del gas de fons, el que els fa especialment adequats per mesurar oxigen d'alta-puresa o com a component principal en mescles de gasos complexes. No obstant això, la seva estructura és relativament complexa i el seu preu sol ser més elevat que els sensors electroquímics.
Els sensors d'electròlit d'estat sòlid-de zirconia-també són una tecnologia important. Funcionen a altes temperatures i el material de zirconi permet que els ions d'oxigen passin. El sensor està en contacte amb un gas de referència i el gas de mostra en costats oposats. La diferència de pressió parcial d'oxigen genera una força electromotriu, que té una relació definida amb la concentració d'oxigen. Aquesta tecnologia és molt adequada per a entorns d'alta-temperatura, com ara el control de l'eficiència de la combustió en calderes i forns, i pot suportar condicions de funcionament dures.
Els principis òptics, com ara l'espectroscòpia d'absorció làser de díode ajustable (TDLAS), també s'estan tornant cada cop més populars. Aquest mètode analitza la concentració mesurant el grau en què un làser d'una longitud d'ona específica és absorbit per les molècules d'oxigen. Aquest mètode no és de-contacte, de resposta extremadament ràpida i gairebé no requereix manteniment, però el cost inicial de l'equip és més elevat.
L'elecció del principi de l'analitzador depèn dels requisits específics de l'aplicació, inclòs el rang de concentració d'oxigen a mesurar, els requisits de precisió, la velocitat de resposta, les condicions ambientals i les limitacions pressupostàries.