氧氣是順磁性氣體，當外界存在強磁場，便會被吸入到磁場中。因為這是純物理測量原理，無消耗，理論上來講順磁氧傳感器壽命沒有期限。當然測試的過程中，傳感器會接觸污染物，如灰塵，腐蝕性物質等，它們會導致傳感器性能的退化。順磁氧傳感器的量程通常在0.05%到100%之間。

　　順磁氧傳感器利用了氧氣具有順磁性，這一物理性，能將它從大多數氣體中區別出來。

　　傳感器氣室內的兩個磁極之間，安裝了兩個充滿氮氣的玻璃球（俗稱“啞鈴”），它們固定在一個可以轉動的同軸支架上。被測氣體中的氧氣會被吸入磁場，產生對球體的作用力，從而對轉軸產生一個力矩，這個力矩大小和氧氣的含量具有線性關系。

　　首先，通入氮氣獲得支架零位。支架中間的鏡子可以把光源反射到光電傳感器上，讀出支架的偏轉位移，傳感器將信號反饋到支架周圍的線圈。這個反饋信號有兩個目的。

　　*，當氧氣進入傳感器，對支架產生扭矩，光電傳感器將信號反饋到線圈，產生一個反饋電流，線圈在電流作用下對支架產生一個恢復原來平衡的扭矩。反饋電流的大小與被測氣體的體積磁化率成正比，因此，通過計算，直接形成與氧氣分壓的比例關系。這樣氧氣含量就可以通過測量電流大小而得知。

　　第二，這個電磁反饋使支架更加“堅強”，因為增加了固有頻率，使得支架從震中恢復平穩。