氧感測器的正常電壓是0.1-0.9V的範圍區間內，通常平均值在0.4-0.5V。氧感測器的電壓頻率變化得越快，代表感測器越好。如果電壓是0v或者1v，甚至不變化，說明這時候的氧感測器已經老化得比較嚴重，需要及時更換。
在使用三元催化轉換器以減少排氣汙染的發動機上，氧感測器是必不可少的元件。由於混合氣的空燃比一旦偏離理論空燃比，三元催化劑對CO、HC和NOx的淨化能力將急劇下降，故在排氣管中安裝氧感測器，用以檢測排氣中氧的濃度，並向ECU發出反饋訊號，再由ECU控制噴油器噴油量的增減，從而將混合氣的空燃比控制在理論值附近。
