Hlavnou funkciou analyzátora kyslíka je detekovať a kvantifikovať podiel kyslíka vo vzorke plynu. Na dosiahnutie tohto cieľa existuje niekoľko technologických prístupov, z ktorých každý má svoje špecifické aplikácie a výhody.
Jedna bežná technológia je založená na elektrochemickom princípe. Tieto senzory obsahujú roztok elektrolytu a dve alebo viac elektród. Keď vzorka plynu difunduje do senzora, kyslík podlieha chemickej reakcii na povrchu elektródy, ktorá generuje elektrický signál úmerný koncentrácii kyslíka. Nástroje založené na tomto princípe majú zvyčajne jednoduchú štruktúru a sú relatívne lacné, vďaka čomu sú vhodné pre prenosné zariadenia a dlhodobé-monitorovanie online. Elektrolyt sa však môže spotrebovať, takže senzor má obmedzenú životnosť a vyžaduje pravidelnú výmenu.
Ďalším široko používaným princípom je paramagnetizmus. Molekuly kyslíka sú paramagnetické, čo znamená, že sú priťahované magnetickým poľom. Paramagnetické analyzátory určujú koncentráciu kyslíka meraním sily pôsobiacej na plyn v nerovnomernom magnetickom poli. Tieto prístroje majú rýchlu odozvu, vysokú presnosť a nie sú ovplyvnené inými zložkami plynu v pozadí, vďaka čomu sú obzvlášť vhodné na meranie kyslíka s vysokou-čistotou alebo ako hlavná zložka v zložitých zmesiach plynov. Ich štruktúra je však pomerne zložitá a ich cena je zvyčajne vyššia ako u elektrochemických senzorov.
Dôležitou technológiou sú aj senzory s -pevným{1}}elektrolytom na báze zirkónia. Pracujú pri vysokých teplotách a materiál zirkónia umožňuje priechod kyslíkových iónov. Senzor je v kontakte s referenčným plynom a vzorkou plynu na opačných stranách. Rozdiel v parciálnom tlaku kyslíka vytvára elektromotorickú silu, ktorá má určitý vzťah s koncentráciou kyslíka. Táto technológia je veľmi vhodná pre prostredie s vysokou-teplotou, ako je napríklad monitorovanie účinnosti spaľovania v kotloch a peciach, a dokáže vydržať náročné prevádzkové podmienky.
Stále populárnejšie sú aj optické princípy, ako napríklad laserová absorpčná spektroskopia s laditeľnou diódou (TDLAS). Táto metóda analyzuje koncentráciu meraním miery, do akej je laser určitej vlnovej dĺžky absorbovaný molekulami kyslíka. Táto metóda je bez-kontaktná, mimoriadne rýchla a nevyžaduje takmer žiadnu údržbu, ale počiatočné náklady na vybavenie sú vyššie.
Výber princípu analyzátora závisí od špecifických požiadaviek aplikácie, vrátane rozsahu koncentrácie kyslíka, ktorý sa má merať, požiadaviek na presnosť, rýchlosti odozvy, podmienok prostredia a rozpočtových obmedzení.