微量氧气分析仪的分析原理有两种，这里首先介绍燃料电池法微量氧分析仪。采用*密封的燃料池氧传感器是当前*的测氧方法之一。燃料池氧传感器是由高活性的氧电极和铅电极构成，浸没在KOH的溶液中。在阴极氧被还原成氢氧根离子，而在阳极铅被氧化。
溶液与外界有一层高分子薄膜隔开，样气不直接进入传感器，因而溶液与铅电极不需定期清洗或更换。样气中的氧分子通过高分子薄膜扩散到氧电极中进行电化学反应，电化学反应中产生的电流决定于扩散到氧电极的氧分子数，而氧的扩散速率又正比于样气中的氧含量，这样，该传感器输出信号大小只与样气中的氧含量相关，而与通过传感器的气体总量无关。通过外部电路的连接，反应中的电荷转移即电流的大小与参加反应的氧成正比例关系。
采用此方法进行测氧，可以不受被测气体中还原性气体的影响，免去了许多的样气处理系统。它比老式原电池测氧更快速，不需要漫长的开机吹除过程，原电池样气直接进入溶液中，导致仪器的维护量很大，而燃料电池法样气不直接进入溶液中，传感器可以非常稳定可靠的工作很长时间。事实上，燃料电池氧传感器是*免维护的。但是在使用过程中，需要经常校准，确保其测试的准确性，目前市面上的燃料电池电化学氧传感器以国外的传感器比较稳定。
微量氧气分析仪的性能特点概括有如下几方面：
1、一体式设计减少外部干扰对测量值的影响；
2、探头采用特殊材料，使其耐腐蚀能力更强；
3、高防护等级的仪表外壳；
4、内置显示和按键设计，即使在恶劣的环境下也能保证仪表部分的使用寿命；
5、标准法兰式安装，使得安装简单方便；
6、高精度的温度自动补偿系统，消除环境温度的影响；
7、操作简单、使用寿命长、易维护。
