Oksigen sensoru mühərrikin işlənmiş qazında oksigen miqdarını aşkar edərək qarışıq qazın konsentrasiyası məlumatını ECU-ya qaytarır və üç yollu katalizatordan əvvəl egzoz borusuna quraşdırılır.

Gərginlik siqnalı yaratmaq üçün istifadə edilən oksigen sensorunun həssas elementi xarici səthində platin təbəqəsi olan sirkonium dioksid (ZrO2) və platin elektrodu qorumaq üçün platinin kənarında keramika təbəqəsidir. Oksigen sensorunun sensor elementinin daxili tərəfi atmosferə məruz qalır, xarici tərəfi isə mühərrik tərəfindən atılan işlənmiş qazdan keçir. Sensorun temperaturu 300℃-dən yuxarı olduqda, hər iki tərəfdəki oksigen miqdarı tamamilə fərqli olarsa, hər iki tərəfdə elektromotor qüvvə yaranacaq. Sensorun içərisindəki oksigen miqdarı yüksəkdir, çünki o, atmosferə havalandırılır. Qarışıq nazik olduqda, işlənmiş qazda oksigen miqdarı yüksəkdir. Sensorun iki tərəfi arasında oksigen tərkibinin fərqi çox azdır, ona görə də onun yaratdığı elektromotor qüvvə də çox kiçikdir (təxminən 0,1V). Lakin, qarışıq çox zəngin olduqda, işlənmiş qazda oksigen miqdarı çox azdır, həssas elementin iki tərəfi arasında oksigen konsentrasiyası fərqi böyükdür və yaranan elektromotor qüvvə də böyükdür (təxminən 0,8V). Oksigen sensorunun içərisində olan qızdırıcı, həssas elementi normal işləməsi üçün qızdırmaq üçün istifadə olunur.

Oksigen sensorunda heç bir siqnal çıxışı yoxdursa və ya çıxış siqnalı anormaldırsa, bu, yanacaq sərfiyyatını və mühərrikin işlənmiş çirklənməsini artıracaq, nəticədə qeyri-sabit boş sürətə, yanlış atəşə və tıqqıltıya səbəb olacaq. Oksigen sensorunun ümumi nasazlıqları bunlardır:

1) Manqan zəhərlənməsi. Qurğuşunlu benzin artıq istifadə olunmasa da, benzinin tərkibindəki tıqqıltı əleyhinə agent manqan ehtiva edir və yandıqdan sonra manqan ionları və ya manqanat ionları oksigen sensorunun səthinə gətirib çıxaracaq ki, o, normal siqnallar verə bilməz.

2) Karbon çöküntüsü. Oksigen sensorunun platin təbəqəsinin səthində karbon yığıldıqdan sonra normal gərginlik siqnalları yarana bilməz.

3) Oksigen sensorunun daxili dövrəsində zəif kontakt və ya açıq dövrə səbəbindən siqnal gərginliyi çıxışı yoxdur.

4) Oksigen sensorunun keramika elementi zədələnib və normal gərginlik siqnalı yarada bilmir.

5) Oksigen sensorunun qızdırıcısının müqavimət naqili yanmışdır və ya onun dövrəsi qırılmışdır ki, bu da oksigen sensorunun normal iş temperaturuna tez çata bilməməsinə səbəb olur.