Osnovna funkcija analizatora kiseonika je da detektuje i kvantificira udio kiseonika u uzorku gasa. Postoji nekoliko tehnoloških pristupa za postizanje ovog cilja, svaki sa svojom specifičnom primjenom i prednostima.
Jedna uobičajena tehnologija zasniva se na elektrohemijskom principu. Ovi senzori sadrže otopinu elektrolita i dvije ili više elektroda. Kada uzorak plina difundira u senzor, kisik prolazi kroz kemijsku reakciju na površini elektrode, stvarajući električni signal proporcionalan koncentraciji kisika. Instrumenti zasnovani na ovom principu su obično jednostavne strukture i relativno jeftini, što ih čini pogodnim za prijenosne uređaje i dugoročno-nadgledanje na mreži. Međutim, elektrolit se može potrošiti, tako da senzor ima ograničen vijek trajanja i zahtijeva periodičnu zamjenu.
Još jedan široko korišten princip je paramagnetizam. Molekuli kiseonika su paramagnetni, što znači da ih privlači magnetsko polje. Paramagnetski analizatori određuju koncentraciju kiseonika mjerenjem sile koja djeluje na plin u ne-ujednačenom magnetskom polju. Ovi instrumenti imaju brzo vreme odziva, visoku tačnost i na njih ne utiču druge komponente u pozadinskom gasu, što ih čini posebno pogodnim za merenje kiseonika visoke -čistoće ili kao glavna komponenta u složenim mešavinama gasa. Međutim, njihova struktura je relativno složena, a cijena im je obično veća od elektrohemijskih senzora.
Senzori elektrolita u čvrstom stanju{1}} na bazi cirkonija{0}}također su važna tehnologija. Oni rade na visokim temperaturama, a materijal od cirkonija omogućava prolaz iona kiseonika. Senzor je u kontaktu s referentnim plinom i uzorkom plina na suprotnim stranama. Razlika parcijalnog tlaka kisika stvara elektromotornu silu, koja ima definitivan odnos s koncentracijom kisika. Ova tehnologija je veoma pogodna za okruženja sa visokim{6}}temperaturama, kao što je praćenje efikasnosti sagorevanja u kotlovima i pećima, i može izdržati teške uslove rada.
Optički principi, kao što je podesiva diodna laserska apsorpciona spektroskopija (TDLAS), također postaju sve popularniji. Ova metoda analizira koncentraciju mjerenjem stepena do kojeg laser određene talasne dužine apsorbuju molekuli kiseonika. Ova metoda je bez-kontaktna, izuzetno brzo reagira i ne zahtijeva gotovo nikakvo održavanje, ali je početni trošak opreme veći.
Izbor principa analizatora zavisi od specifičnih zahteva primene, uključujući opseg koncentracije kiseonika koji treba da se meri, zahteve za preciznošću, brzinu odziva, uslove okoline i budžetska ograničenja.