เซ็นเซอร์ออกซิเจนดึงข้อมูลความเข้มข้นของก๊าซผสมไปยัง ECU โดยตรวจจับปริมาณออกซิเจนในก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์และติดตั้งบนท่อไอเสียก่อนที่ตัวเร่งปฏิกิริยาสามทาง

องค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนของเซ็นเซอร์ออกซิเจนที่ใช้ในการสร้างสัญญาณแรงดันไฟฟ้าคือ zirconium dioxide (ZRO2) ซึ่งมีชั้นของแพลตตินัมบนพื้นผิวด้านนอกและชั้นของเซรามิกด้านนอกของทองคำขาวเพื่อป้องกันอิเล็กโทรดแพลตตินัม ด้านในขององค์ประกอบการตรวจจับของเซ็นเซอร์ออกซิเจนนั้นสัมผัสกับชั้นบรรยากาศและด้านนอกจะผ่านก๊าซไอเสียที่ปล่อยออกมาจากเครื่องยนต์ เมื่ออุณหภูมิของเซ็นเซอร์สูงกว่า 300 ℃หากปริมาณออกซิเจนของทั้งสองด้านแตกต่างกันมากแรงไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นทั้งสองด้าน ปริมาณออกซิเจนที่อยู่ด้านในของเซ็นเซอร์นั้นสูงเนื่องจากมีการระบายอากาศต่อบรรยากาศ เมื่อส่วนผสมบางปริมาณออกซิเจนในก๊าซไอเสียจะสูง ความแตกต่างของปริมาณออกซิเจนระหว่างทั้งสองด้านของเซ็นเซอร์มีขนาดเล็กมากดังนั้นแรงไฟฟ้าที่เกิดจากมันก็มีขนาดเล็กมาก (ประมาณ 0.1V) อย่างไรก็ตามเมื่อส่วนผสมที่อุดมไปด้วยปริมาณออกซิเจนในก๊าซไอเสียมีขนาดเล็กมากความแตกต่างของความเข้มข้นของออกซิเจนระหว่างทั้งสองด้านขององค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนมีขนาดใหญ่และแรงไฟฟ้าที่สร้างขึ้นก็มีขนาดใหญ่ (ประมาณ 0.8V) เครื่องทำความร้อนภายในเซ็นเซอร์ออกซิเจนใช้เพื่อให้ความร้อนองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนเพื่อให้สามารถทำงานได้ตามปกติ

หากเซ็นเซอร์ออกซิเจนไม่มีสัญญาณเอาท์พุทหรือสัญญาณเอาท์พุทผิดปกติมันจะเพิ่มการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงและมลพิษจากไอเสียของเครื่องยนต์ส่งผลให้ความเร็วรอบเดินเบาไม่เสถียรการส่งผิดและการพูดพล่อย ความผิดพลาดทั่วไปของเซ็นเซอร์ออกซิเจนคือ:

1) การเป็นพิษของแมงกานีส แม้ว่าน้ำมันเบนซินตะกั่วจะไม่ได้ใช้อีกต่อไป แต่สาร Antiknock ในน้ำมันเบนซินมีแมงกานีสและไอออนแมงกานีสหรือไอออนแมงกานีสหลังจากการเผาไหม้จะนำไปสู่พื้นผิวของเซ็นเซอร์ออกซิเจนเพื่อไม่ให้เกิดสัญญาณปกติ

2) การสะสมคาร์บอน หลังจากพื้นผิวของแผ่นแพลตตินัมของเซ็นเซอร์ออกซิเจนเป็นคาร์บอนที่ถูกทิ้งสัญญาณแรงดันไฟฟ้าปกติไม่สามารถสร้างได้

3) ไม่มีสัญญาณแรงดันไฟฟ้าเนื่องจากการสัมผัสที่ไม่ดีหรือวงจรเปิดในวงจรภายในของเซ็นเซอร์ออกซิเจน

4) องค์ประกอบเซรามิกของเซ็นเซอร์ออกซิเจนเสียหายและไม่สามารถสร้างสัญญาณแรงดันไฟฟ้าปกติได้

5) สายความต้านทานของเครื่องทำความร้อนเซ็นเซอร์ออกซิเจนถูกไฟไหม้หรือวงจรแตกซึ่งทำให้เซ็นเซอร์ออกซิเจนไม่สามารถไปถึงอุณหภูมิการทำงานปกติได้อย่างรวดเร็ว