Сензор кисеоника храни податке концентрације мешовитих гаса у ЕЦУ откривањем садржаја кисеоника у испушни гас мотора и инсталиран је на издувне цеви пре тросмерно катализатора.

Осетљиви елемент сензора кисеоника који се користи за генерисање напонског сигнала је цирконијум диоксид (Зро2), који има слој платине на својој спољној површини и слој керамике на спољној страни платине да би заштитио платинум електроду. Унутрашња страна сензорског елемента сензора кисеоника изложена је атмосфери, а спољна страна пролази кроз издувни гас који је мотор испустио. Када је температура сензора изнад 300 ℃, ако је садржај кисеоника са обе стране сасвим другачији, електромотска сила ће се генерисати на обе стране. Садржај кисеоника у унутрашњој страни сензора је висок јер је вентилиран у атмосферу. Када је смеша танка, садржај кисеоника у испушном гасу је висок. Разлика садржаја кисеоника између две стране сензора је врло мала, тако да је електромоционална сила коју је створио и врло мали (око 0,1В). Међутим, када је смеша превише богата, садржај кисеоника у издувном гасу је веома мали, разлика концентрације кисеоника између две стране осетљиве елемента је велика, а створена је и електромотска сила и велика (око 0,8 В). Грејач унутар сензора кисеоника користи се за загревање осетљивог елемента како би то могао нормално да ради.

Ако сензор кисеоника нема излаз сигнала или је излазни сигнал ненормалан, повећаће потрошњу горива и исцрпљивање мотора, што резултира нестабилним брзином празног ходања, погрешном палином, погрешном палином. Заједничке грешке сензора кисеоника су:

1) Тровање манганом. Иако се наледио бензин више не користи, антиконоцк агент у бензину садржи манган и манган јони или манганизовани јони након што је сагоревање довести до површине сензора кисеоника, тако да не може да произведе нормалне сигнале.

2) таложење угљеника. Након површине платинских лима сензора кисеоника је депонован угљеник, нормални напонски сигнали не могу се генерисати.

3) Не постоји излаз напона сигнала због лошег контакта или отвореног круга у унутрашњем кругу сензора кисеоника.

4) Керамички елемент сензора кисеоника оштећен је и не може да генерише нормалан напон сигнал.

5) Жица отпорности на сензору сензора кисеоника је изгорела или је сломљен круг, због чега се сензор кисеоника не може брзо достићи нормалну радну температуру.