微量氧氣分析儀的測量原理有兩只能夠，第一種是采用完全密封的燃料池氧傳感器，是世界上比較先進的測氧方法之一，里面由高活性的氧電極和鉛電極構成，浸沒在氧化氫的溶液中被還原成氫氧根離子，而在陽極鉛中被氧化。

溶液和外界的一層高分子薄膜被隔開，洋氣不直接進入到傳感器中，所以溶液和鉛電極不需要定期的更換和清洗，氧離子通過高分子薄膜擴散到氧電極中進行電化學反應，產生的電流決定擴散氧電極的氧分子數，氧的擴散速率和樣氣中的氧含量同比增長，和通過傳感器的氣體總量沒有關系，外部電路的連結，即電流和參加反應的氧氣成正比關系，使用這樣的方法測得氧氣不會受到被測氣體中還原性氣體的影響，也減少了樣氣中的很多處理系統。

微量氧氣分析儀比老式原電池測氧更快速，不需要長時間的開機吹除過程，原電池樣氣直接進入到溶液中，會讓儀器中的維護量變大，燃料電池法中的樣氣不會直接進入到溶液中，傳感器可以穩定的依靠工作時長。實際上微量氧氣分析儀是完全可以免維護的，但是在使用過程中需要經常校準，這樣可以確保他的測試是準確的。