臭氧和其他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化學反應的電壓，在臭氧的作用下產生的電化學反應在兩極之間形成電流。這一電流的強度與臭氧的濃度成比例，并且是可逆的。控制電路還在感應極和對電極之間形成偏置電平，這種電平在兩極之間不形成電流，臭氧傳感器(O3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。

　　臭氧傳感器(O3傳感器）采用了電化學的檢測原理，主要是通過測量目標氣體進入傳感器內部，在感應電極處發生化學反應時產生的電流大小，從而達到檢測其濃度的目的。該傳感器實際上是由感應電極和負電極組成的一燃料電池元件，無需保養且長期穩定。由于地表臭氧主要來源于工業和汽車廢氣，因此，臭氧傳感器(O3傳感器）主要的目的是針對排放和空氣質量監測以及與消毒有關的安全檢測中。

　　1穩定性

　　穩定性是指臭氧傳感器(O3傳感器）在整個工作時間內基本響應的穩定性，取決于零點漂移和區間漂移。零點漂移是指在沒有臭氧時，整個工作時間內傳感器輸出響應的變化。區間漂移是指傳感器連續置于臭氧中的輸出響應變化，表現為傳感器輸出信號在工作時間內的降低。理想情況下，一個傳感器在連續工作條件下，每年零點漂移小于10[[%]]。

　　2靈敏度

　　靈敏度是指傳感器輸出變化量與被測輸入變化量之比，主要依賴于傳感器結構所使用的技術。大多數氣體傳感器的設計原理都采用生物化學、電化學、物理和光學。首先要考慮的是選擇一種敏感技術，它對目標氣體的閥限制或低爆炸限的百分比的檢測要有足夠的靈敏性。

　　3選擇性

　　選擇性也被稱為交叉靈敏度。可以通過測量由某一種濃度的干擾氣體所產生的傳感器響應來確定。這個響應等價于一定濃度的臭氧所產生的臭氧傳感器(O3傳感器）響應。這種特性在追蹤多種氣體的應用中是非常重要的，因為交叉靈敏度會降低測量的重復性和可靠性，理想傳感器應具有高靈敏度和高選擇性。

　　4抗腐蝕性

　　抗腐蝕性是指臭氧傳感器(O3傳感器）暴露于高體積分數目標氣體中的能力。在氣體大量泄漏時，探頭應能夠承受期望氣體體積分數10~20倍。在返回正常工作條件下，傳感器漂移和零點校正值應盡可能小。