氧气传感器可随时检测排气中的氧浓度，并随时向汽车的电控单元反馈信号。电控单元根据反馈信号及时调整喷油量，如信号反映混合气偏浓，则减少喷油时间；反之，则增加喷油时间，从而使混合气的空燃比始终保持在理论空燃比附近。这就是所谓的发动机闭环控制。
氧气传感器的常见故障：
氧气传感器一旦出现故障，汽车电控单元就不能接收空燃比反馈信号，因而不能对空燃比进行反馈控制，会使发动机油耗和排气污染增加，发动机出现怠速不稳、缺火、喘振等故障现象。
1、氧气传感器中毒
氧气传感器中毒是经常出现并且较难防治的一种故障，氧气传感器顶尖部位的正常颜色为淡灰色，当顶尖部位的颜色为白色则是硅中毒，颜色为棕色则是铅中毒。
2、积碳
积碳的氧气传感器顶部是碳黑色的。积碳粘附在氧气传感器表面，让对氧敏感材料不能与排气充分接触，积碳少的情况下，可能出现输出信号失准，积碳过多的情况下，氧气传感器会*失效。
3、氧气传感器陶瓷碎裂
氧化锆氧气传感器的陶瓷硬并且脆，在安装或维修过程中要避免用较硬的工具敲击或者是用强烈气流吹洗，这样都有可能会使陶瓷碎裂，所以要特别注意。
4、加热器电阻丝烧断
加热器电阻丝是给氧气传感器进行加热，让其可以提前进入工作状态，如果加热器电阻丝烧蚀，就很难使传感器达到正常的工作温度而失去作用。
5、氧气传感器内部线路断脱
氧气传感器内部线路有很多是由线束和端子连接不良造成的，故障还可能是由于其它电系统干涉和机械或化学损坏所造成的，有时会因为检修或其它原因导致其线路断路或脱落。
