氧化锆是一种由材料组成的传感器，氧分析仪将传感器采集的电压信号转换成我们所说的氧含量，经过组合后统称为氧化锆分析仪。
氧化锆分析仪是利用氧化锆陶瓷传感器测量各种加热炉或排气管中的氧势，并根据化学平衡原理计算出相应的氧浓度，从而监测和控制炉内燃烧空气与气体的比例，保证产物质量和废气排放达标的测量元件。广泛应用于燃煤、燃油、燃气等各种炉体的气氛控制。它是目前较好的燃烧气氛测量方法，具有结构简单、响应快、维护方便、使用方便、测量准确等优点。利用该传感器测量和控制燃烧气氛，不仅可以稳定和提高产物质量，还可以缩短生产周期，节约能源。
在一定的温度条件下，如果氧化锆块体陶瓷两侧的气体中存在不同的氧分压(即氧浓度)，氧化锆陶瓷中会发生一系列的反应和氧离子迁移。此时，通过二氧化锆两侧的引出电极可以检测到稳定的毫伏信号，这就是所谓的氧电势。
在实际应用中，已知氧浓度的气体样品(通常是空气)被引入二氧化锆的一侧，这被称为参考气体。另一边是被测气体，也就是我们要检测的熔炉中的大气。氧传感器的输出信号是氧势信号，通过能斯特方程可以得到被测炉气氛中氧分压与氧势的关系。
