氧传感器的正常电压是0.1-0.9V的范围区间内，通常平均值在0.4-0.5V。氧传感器的电压频率变化得越快，代表传感器越好。如果电压是0v或者1v，甚至不变化，说明这时候的氧传感器已经老化得比较严重，需要及时更换。

在使用三元催化转换器以减少排气污染的发动机上，氧传感器是必不可少的元件。由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比，三元催化剂对CO、HC和NOx的净化能力将急剧下降，故在排气管中安装氧传感器，用以检测排气中氧的浓度，并向ECU发出反馈信号，再由ECU控制喷油器喷油量的增减，从而将混合气的空燃比控制在理论值附近。