অক্সিজেন সেন্সর ইঞ্জিন নিষ্কাশন গ্যাসে অক্সিজেনের উপাদান সনাক্ত করে মিশ্র গ্যাসের ঘনত্বের তথ্য ECU-তে ফেরত দেয় এবং এটি ত্রিমুখী অনুঘটকের আগে নিষ্কাশন পাইপে ইনস্টল করা হয়।

ভোল্টেজ সংকেত তৈরি করতে ব্যবহৃত অক্সিজেন সেন্সরের সংবেদনশীল উপাদান হল জিরকোনিয়াম ডাই অক্সাইড (ZrO2), যার বাইরের পৃষ্ঠে প্ল্যাটিনামের একটি স্তর রয়েছে এবং প্ল্যাটিনাম ইলেক্ট্রোডকে রক্ষা করার জন্য প্ল্যাটিনামের বাইরের দিকে সিরামিকের একটি স্তর রয়েছে। অক্সিজেন সেন্সরের সেন্সিং উপাদানের ভেতরের দিকটি বায়ুমণ্ডলের সংস্পর্শে আসে এবং বাইরের দিকটি ইঞ্জিন দ্বারা নির্গত নিষ্কাশন গ্যাসের মধ্য দিয়ে যায়। যখন সেন্সরের তাপমাত্রা 300 ℃ এর উপরে থাকে, যদি উভয় দিকের অক্সিজেনের পরিমাণ বেশ ভিন্ন হয়, উভয় দিকে একটি ইলেক্ট্রোমোটিভ বল তৈরি হবে। সেন্সরের অভ্যন্তরে অক্সিজেনের পরিমাণ বেশি কারণ এটি বায়ুমণ্ডলে বায়ুচলাচল করে। মিশ্রণটি পাতলা হলে নিষ্কাশন গ্যাসে অক্সিজেনের পরিমাণ বেশি থাকে। সেন্সরের দুই পাশের মধ্যে অক্সিজেনের পরিমাণের পার্থক্য খুবই কম, তাই এটি দ্বারা উত্পন্ন ইলেক্ট্রোমোটিভ বলও খুব কম (প্রায় 0.1V)। যাইহোক, যখন মিশ্রণটি খুব সমৃদ্ধ হয়, তখন নিষ্কাশন গ্যাসে অক্সিজেনের পরিমাণ খুব কম থাকে, সংবেদনশীল উপাদানটির দুই পাশের অক্সিজেনের ঘনত্বের পার্থক্য বড় হয় এবং উত্পন্ন ইলেক্ট্রোমোটিভ বলও বড় হয় (প্রায় 0.8V)। অক্সিজেন সেন্সরের ভিতরের হিটারটি সংবেদনশীল উপাদানটিকে গরম করার জন্য ব্যবহার করা হয় যাতে এটি স্বাভাবিকভাবে কাজ করতে পারে।

যদি অক্সিজেন সেন্সরে কোনো সিগন্যাল আউটপুট না থাকে বা আউটপুট সিগন্যাল অস্বাভাবিক হয়, তাহলে এটি ইঞ্জিনের জ্বালানি খরচ এবং নিষ্কাশন দূষণ বাড়িয়ে দেবে, যার ফলে অস্থির নিষ্ক্রিয় গতি, মিসফায়ার এবং বকবক হবে। অক্সিজেন সেন্সরের সাধারণ ত্রুটিগুলি হল:

1) ম্যাঙ্গানিজ বিষক্রিয়া। যদিও সীসাযুক্ত পেট্রল আর ব্যবহার করা হয় না, গ্যাসোলিনের অ্যান্টিকনক এজেন্টে ম্যাঙ্গানিজ থাকে এবং ম্যাঙ্গানিজ আয়ন বা ম্যাঙ্গানেট আয়নগুলি জ্বলনের পরে অক্সিজেন সেন্সরের পৃষ্ঠের দিকে নিয়ে যায়, যাতে এটি স্বাভাবিক সংকেত তৈরি করতে পারে না।

2) কার্বন জমা। অক্সিজেন সেন্সরের প্লাটিনাম শীটের পৃষ্ঠে কার্বন জমা হওয়ার পরে, স্বাভাবিক ভোল্টেজ সংকেত তৈরি করা যায় না।

3) অক্সিজেন সেন্সরের অভ্যন্তরীণ সার্কিটে দুর্বল যোগাযোগ বা খোলা সার্কিটের কারণে কোনও সংকেত ভোল্টেজ আউটপুট নেই।

4) অক্সিজেন সেন্সরের সিরামিক উপাদান ক্ষতিগ্রস্ত হয় এবং স্বাভাবিক ভোল্টেজ সংকেত তৈরি করতে পারে না।

5) অক্সিজেন সেন্সর হিটারের রেজিস্ট্যান্স তার পুড়ে গেছে বা এর সার্কিট নষ্ট হয়ে গেছে, যার ফলে অক্সিজেন সেন্সর স্বাভাবিক কাজের তাপমাত্রায় দ্রুত পৌঁছাতে পারে না।