Ο αισθητήρας οξυγόνου τροφοδοτεί πίσω τις πληροφορίες συγκέντρωσης του μικτού αερίου σε ECU ανιχνεύοντας το περιεχόμενο οξυγόνου στο καυσαερίδες του κινητήρα και εγκαθίσταται στον σωλήνα εξάτμισης πριν από τον τρισδιάστατο καταλύτη.

Το ευαίσθητο στοιχείο του αισθητήρα οξυγόνου που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία σήματος τάσης είναι το διοξείδιο του ζιρκονίου (ZRO2), το οποίο έχει ένα στρώμα πλατίνας στην εξωτερική του επιφάνεια και ένα στρώμα κεραμικών στο εξωτερικό της πλατίνας για την προστασία του ηλεκτροδίου πλατίνας. Η εσωτερική πλευρά του στοιχείου ανίχνευσης του αισθητήρα οξυγόνου εκτίθεται στην ατμόσφαιρα και η εξωτερική πλευρά διέρχεται από το καυσαερίδες που απορρίπτεται από τον κινητήρα. Όταν η θερμοκρασία του αισθητήρα είναι πάνω από 300 ℃, εάν το περιεχόμενο οξυγόνου και στις δύο πλευρές είναι αρκετά διαφορετική, θα δημιουργηθεί μια δύναμη ηλεκτρομαγνητικής δύναμης και στις δύο πλευρές. Η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο εσωτερικό του αισθητήρα είναι υψηλή επειδή είναι αεριζόμενη στην ατμόσφαιρα. Όταν το μείγμα είναι λεπτό, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο καυσαερίδες είναι υψηλή. Η διαφορά της περιεκτικότητας σε οξυγόνο μεταξύ των δύο πλευρών του αισθητήρα είναι πολύ μικρή, έτσι ώστε η ηλεκτρομαγνητική δύναμη που παράγεται από αυτήν είναι επίσης πολύ μικρή (περίπου 0,1V). Ωστόσο, όταν το μίγμα είναι υπερβολικά πλούσιο, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στα καυσαέρια είναι πολύ μικρό, η διαφορά συγκέντρωσης οξυγόνου μεταξύ των δύο πλευρών του ευαίσθητου στοιχείου είναι μεγάλη και η παραγόμενη δύναμη ηλεκτρομαγνητικής δύναμης είναι επίσης μεγάλη (περίπου 0,8V). Ο θερμαντήρας μέσα στον αισθητήρα οξυγόνου χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του ευαίσθητου στοιχείου έτσι ώστε να μπορεί να λειτουργήσει κανονικά.

Εάν ο αισθητήρας οξυγόνου δεν έχει έξοδο σήματος ή το σήμα εξόδου είναι μη φυσιολογικό, θα αυξήσει την κατανάλωση καυσίμου και τη ρύπανση των καυσαερίων του κινητήρα, με αποτέλεσμα την ασταθής ταχύτητα αδράνειας, τη συγκίνηση και την κουβέντα. Τα κοινά σφάλματα του αισθητήρα οξυγόνου είναι:

1) Δηλητηρίαση μαγγανίου. Παρόλο που η βενζίνη με μόλυβδο δεν χρησιμοποιείται πλέον, ο παράγοντας Antiknock στη βενζίνη περιέχει μαγγάνιο και ιόντα μαγγανίου ή ιόντα μαγγανικών μετά την καύση θα οδηγήσει στην επιφάνεια του αισθητήρα οξυγόνου, έτσι ώστε να μην μπορεί να παράγει φυσιολογικά σήματα.

2) εναπόθεση άνθρακα. Αφού η επιφάνεια του φύλλου πλατίνας του αισθητήρα οξυγόνου είναι τοποθετημένο σε άνθρακα, δεν μπορούν να δημιουργηθούν κανονικά σήματα τάσης.

3) Δεν υπάρχει έξοδος τάσης σήματος λόγω κακής επαφής ή ανοικτού κυκλώματος στο εσωτερικό κύκλωμα του αισθητήρα οξυγόνου.

4) Το κεραμικό στοιχείο του αισθητήρα οξυγόνου είναι κατεστραμμένο και δεν μπορεί να παράγει κανονικό σήμα τάσης.

5) Το καλώδιο αντίστασης του θερμοσίφωνα του αισθητήρα οξυγόνου καίγεται ή το κύκλωμα του είναι σπασμένο, γεγονός που καθιστά τον αισθητήρα οξυγόνου ανίκανο να φτάσει στην κανονική θερμοκρασία εργασίας γρήγορα.