测量与控制氧浓度或氧分压就必须使用氧气传感器，目前达到实用化水平的
氧气传感器主要有以下几种：
1、氧化物半导体型氧气传感器
氧化物半导体型氧气传感器的工作原理，是基于外界大气中氧分压的变化会引起氧化物半导体表面的氧化或还原而引起氧化物半导体电阻的变化。氧化物半导体型氧传感器可根据其结构分为：烧结体型、薄膜型、厚膜型。
2、浓差电池型氧气传感器
浓差电池型氧气传感器是基于固体电解质两边氧分压的差异而产生浓差电势。浓差式ZrO2氧气传感器是比较成熟的产品，已被广泛应用于许多领域，特别是汽车发动机的空燃比控制方面。目前，在汽车中发动机空燃比的反馈控制系统有两种。一种是三元催化系统，另一种是稀薄燃烧系统。浓差式ZrO2氧气传感器主要应用于三元催化系统。
3、极限型氧气传感器
二氧化锆极界式氧传感器是典型的极限型传感器，这是近年来研究开发很活跃的一种新型氧传感器。这种传感器是在ZrO2固体电解质施加适当电压时，与待测气体有小孔相连的小室内氧形成的氧离子(O2+)被抽到另一侧，这时在电极电路中有电流通过。增大电压，流经回路的电流随之增大，待电压超过某一数值时，电流不再增大而达到极限值，该极限电流大小与继续增加的电压无关，而与被测环境中氧分压成正比，且该极限电流值IL*决定于氧向小室扩散的速率。
4、伽伐尼式氧气传感器
伽伐尼式氧气传感器广泛用于环境气体中氧含量的检测。目前使用较广泛的伽伐尼式氧气传感器产品的机理是：以银作为阴极，以铅作为阳极，采用碱性电解液，当氧浓度发生变化时可引起电池中电化学反应的变化。因此，根据电化学反应电流的变化，即可达到氧浓度的测量。此氧气传感器具有工艺简单，便携易用和常温条件使用等特点。
