微量氧分析儀分為兩種分析原理：分別為燃料電池法微量氧分析儀和氧化鋯微量氧分析儀。
燃料電池法微量氧分析儀采用*密封的燃料池氧傳感器是當前較為先進的測氧方法之一。燃料池氧傳感器是由高活性的氧電極和鉛電極構成，浸沒在KOH的溶液中。在陰極氧被還原成氫氧根離子，而在陽極鉛被氧化。氧化鋯傳感器的核心構件是氧化鋯固體電解質，氧化鋯固體電解質是由多元氧化物組成的。
微量氧分析儀的注意事項：
1)分析儀的配套管線，應確保密封，微小的泄漏都會使環境空氣中的氧擴散進來，從而使測量數值偏高。雖然在測量中，樣氣壓力大于環境壓力，但樣氣中的氧是微量級的，根據法拉利定律，氧的分壓與其體積含量成正比，大氣中含有約為21%的氧，與以PPM計算濃度的樣氣的氧分壓相差一萬倍左右，因而氣樣中微量氧的分壓遠低于大氣中的氧分壓，當出現泄漏時，大氣中的氧便會從泄漏部位迅速擴散進來。還有，取樣管線應盡可能短些，接頭盡可能少，要保證接頭及閥門密封良好，管線連接完畢后，應做氣密性檢查。
2）氣密性檢查的要求：0.25MPAm測試壓力下，30分鐘，壓降不大于0.01MPA。
3）管線材質，基本上以銅質或不銹鋼管線為好，次選聚四氟乙烯管。禁選乳膠管、白膠管之類管材，其氣密性和材質抗滲透性太差，測量微量氧在標準測量壓力下誤差太大。管線外徑通常我們選擇6毫米或1/4IN，也有選擇3毫米或1/8IN，總之，選擇不銹鋼管，清洗、脫脂，保持管內壁光滑潔凈，對于痕量級（<1PPMV）氧的分析，應選擇內壁拋光的不銹鋼管。所選擇的閥門、接頭，死體積應盡可能小。
4）樣品中的水分在管壁上冷凝凝結，造成對微量氧的溶解吸收，應根據情況對取樣管線采取絕熱保溫或伴熱保溫措施。檢測液氮中的微量氧時，尤其要注意加溫措施，不然，由于氧沸點低于氮沸點13度，樣品氣不均勻氣化，會使測量值嚴重偏低。樣品氣中不能含有油類組分或固體顆粒物，以免引起滲透膜阻塞和污染。
5）樣品氣中不應含有硫化物、磷化物或酸性氣體成分。這些組分會對燃料電池，特別是堿性燃料電池造成危害。
6）微量氧的測量位應盡可能與測量單位接近，以避免過長的管線和過多的不確定因素，影響測量數據的可靠性。
