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。

前后两个氧传感器只是作用不同而已。前氧传感器的作用就是在“闭环控制”的时候，向发动机电脑反馈排放废气中氧含量，发动机电脑根据此信号修正喷油量。

后氧传感器安装在三元催化转换器的后方，后氧传感将三元催化转换器后方的氧含量反馈给发动机电脑，发动机电脑将两个氧传感器的信号进行对比，正常情况下前氧传感器的信号高于后氧传感器，如果两个氧传感器的信号相同，证明三元催化转换器失效。