微量氧气分析仪的测量原理有两只能够，第一种是采用完全密封的燃料池氧传感器，是世界上比较先进的测氧方法之一，里面由高活性的氧电极和铅电极构成，浸没在氧化氢的溶液中被还原成氢氧根离子，而在阳极铅中被氧化。
溶液和外界的一层高分子薄膜被隔开，洋气不直接进入到传感器中，所以溶液和铅电极不需要定期的更换和清洗，氧离子通过高分子薄膜扩散到氧电极中进行电化学反应，产生的电流决定扩散氧电极的氧分子数，氧的扩散速率和样气中的氧含量同比增长，和通过传感器的气体总量没有关系，外部电路的连结，即电流和参加反应的氧气成正比关系，使用这样的方法测得氧气不会受到被测气体中还原性气体的影响，也减少了样气中的很多处理系统。
微量氧气分析仪比老式原电池测氧更快速，不需要长时间的开机吹除过程，原电池样气直接进入到溶液中，会让仪器中的维护量变大，燃料电池法中的样气不会直接进入到溶液中，传感器可以稳定的依靠工作时长。实际上微量氧气分析仪是完全可以免维护的，但是在使用过程中需要经常校准，这样可以确保他的测试是准确的。
