氧分析仪的传感器利用了氧气具有顺磁性这一物理性，能将它从大多数气体中区别出来。传感器气室内的两个磁极之间，安装了两个充满氮气的玻璃球（俗称“哑铃”），它们固定在一个可以转动的同轴支架上。被测气体中的氧气会被吸入磁场，产生对球体的作用力，从而对转轴产生一个力矩，这个力矩大小和氧气的含量具有线性关系。
氧分析仪能在高温环境下工作，因此，在以下工况下，可能会导致无法测定或者对氧化锆传感器的寿命造成影响：
1.由于微量氧分析仪内置有加温电炉，所以不可以安装在防爆区域使用。
2.如果有可燃气体（如氢气、沼气、酒精、一氧化碳等）混入到微量氧分析仪中，则会因发生燃烧反应从而导致测量误差，一般为显示值比实际值偏低。
3.有机二氧化硅（用于密封材料等）会导致传感器老化，这个是诸多引起氧分析仪传感器老化的原因之一。
4.卤素类（尤其是Cl2）会引起传感器故障。
5.如果有CO高热值的物质陆续进入氧化锆微量氧分析仪内部，会导致热应力，引起传感器电极剥离，导致测量显示偏高。
6.如果NOX、SOX等腐蚀性气体进入，则会引起传感器报废。
7.氟利昂气体在高温下会发生分解分离反应，可能引起传感器老化。
8.水滴、灰尘、雾气等会导致传感器破损、寿命缩短及测量误差，所以当测定包含以上气氛气体时，务必去除以上成分，再接入氧分析仪。
