（1）作用
测定发动机燃烧后的排气中氧是否过剩的信息，即氧气含量，并把氧气含量转换成电压信号传递到发动机计算机，使发动机能够实现以过量空气因数为目标的闭环控制；确保三元催化转化器对排气中的碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）和氮氧化合物（NOX）三种污染物都有最大的转化效率，最大程度地进行排放污染物的转化和净化。
（2）工作原理
在一定条件下，利用氧化皓内外两侧的氧浓度差，产生电位差，且浓度差越大，电位差越大。大气中氧的含量21%，浓混合燃烧后的废气实际上不含氧，稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧，但仍比大气中的氧少的多。在高温及铂的催化下，将附着在氧传感器上的氧气消耗殆尽，于是就产生电压差，浓混合气输出电压接近1V，稀混合气接近0V。根据氧传感器的电压信号，控制空燃比从而调整喷油脉宽，因此氧传感器的电子控制燃油计量的关键传感器。
工作时，在高温废气冲刷下，氧气发生电离，由于锆管内侧氧离子浓度高，外侧氧离子浓度低，在氧浓差作用下，氧离子从大气侧向排气侧扩散，从而形成了氧浓度差电池，如下图所示：
图1.22 氧传感器工作原理图
当混合气稀时，排气中含氧量高，锆管内外两侧浓度差小，产生的电动势小，大约为100mV。
当混合气浓时，排气中含氧量低，浓度差大，产生的电动势高，大约为900mV。电动势的高低以理论空燃比为界限发生突变，如下图：
图1.23 氧传感器输出电压曲线图