電化學(xué)傳感器通過與分析物反應(yīng)并產(chǎn)生電信號進行操作。大多數(shù)電化學(xué)氣體傳感器是電流傳感器，產(chǎn)生與氣體濃度成線性比例的電流。電流測量傳感器的原理是測量未建立平衡的電化學(xué)電池中的電流 - 電勢關(guān)系。電流與通常使用另一個電極（所謂的參考電極）保持恒定電位的感測電極（也稱為工作電極）的電解過程的速率定量相關(guān)。

       一個電化學(xué)氣體傳感器的工作原理如下：與傳感器接觸的目標(biāo)氣體分子首先通過一個防止冷凝的隔膜，它也起到防塵的作用。那么氣體分子通過毛細(xì)管擴散，可能通過隨后的過濾器，然后通過疏水膜到達感測電極的表面。在那里分子立即被氧化或還原，從而產(chǎn)生或消耗電子，從而產(chǎn)生電流。

      重要的是要注意，用這種方法進入傳感器的氣體分子的量受到通過毛細(xì)管擴散的限制。通過優(yōu)化路徑，根據(jù)期望的測量范圍，獲得適當(dāng)?shù)碾娦盘?。感測電極的設(shè)計對于實現(xiàn)對目標(biāo)氣體的高反應(yīng)性并抑制對干擾氣體的不希望響應(yīng)是至關(guān)重要的。它涉及固體，液體和氣體三個階段的系統(tǒng)，并且都涉及分析物氣體的化學(xué)識別。致力于量身定制該系統(tǒng)并獲得高性能的氣體傳感器。電化學(xué)電池通過平衡感測電極處的反應(yīng)的所謂反電極--Cont電極完成。Cont電極與Sen電極之間的離子電流由傳感器主體內(nèi)的電解質(zhì)傳送，而電流路徑通過以銷連接器終止的導(dǎo)線提供。通常在電化學(xué)傳感器（3電極傳感器）中包含第三電極。所謂的參考電極用于將感測電極的電勢保持在固定值。為此并且通常用于電化學(xué)傳感器的操作，需要恒電位電路。

       一個氣體傳感器的輸出信號對應(yīng)于氣體的濃度而不是其分壓。因此，可以在不同高度甚至地下使用一個傳感器，而不管在哪個大氣壓力下校準(zhǔn)裝置。