空氣和被測氣體通過擴散膜擴散到感應電極上。控制電路在感應電極和對電極之間維持一個足以開始電化學反應的電壓。在被測氣體的作用下產生的電化反應在兩極之間形成電流。這一電流的強度與被測氣體的濃度成比例，并且是可逆的。控制電路還在感應電極和參考電極之間形成偏置電平，這種電平在兩極之間不形成電流。傳感器的快速反應使它能夠對周圍空氣進行實時、連續的檢測。