氧化锆传感器是由氧化锆（ZrO2）、和护套组成的仪器。氧化锆传感器有加热式的和非加热式的两种。加热式的氧传感器在锆管中间有加热棒， 锆管是由陶瓷体制成、固定在带有安装螺纹的固定套中。排插入排气管中，它的内表面与空气相通，外表面与废气相通。锆管的内、外表面覆盖一层多孔性铂膜作电极，为防止废气腐蚀铂膜，在锆管外表面的铂膜层上覆盖一层多孔陶瓷层，并有一个防护套管，套管上开有槽口或孔。氧化锆传感器的接线端有一个金属护套，上面开有孔，使锆管内表面与空气相通，电线将锆管内表面铂极经绝缘套从传感器引出。
氧化锆传感器，系直插加热式，全不锈钢结构. 具有灵敏度高、响应速度快、稳定性好等特点。它不仅可测量锅炉燃烧过程中残余氧量，而且还可用于热力学的研究，气体制造厂氧含量的连续监测、均热炉燃烧过程的控制、化工厂等生产过程中氧量的控制分析等。它在减少环境污染、节能提高燃烧效率方面起着积极的作用，还作为工程管理和质量控制的重要手段，在电力、石化、冶金、化肥等生活锅炉工业领域得到广泛应用。此传感器具有测量精度高，重现性与互换性好，结构牢固，使用寿命长等特点。
氧气传感器采用两个氧化锆盘，在其中间是一个密封空间。其中一个盘起的功能是可逆氧气泵，依次充满样品气和抽空此小空间。另一个盘用于测量氧分压差比率，得到相对应的传感电压。氧化锆盘作为氧气泵运行时，需要的700 °C 的温度由加热元件产生。氧气泵使小空间范围内达到额定的最小和最大压力所花的时间和环境中氧分压值具有对应关系。
氧化锆氧浓差电池用于实际检测中，主要需要解决的问题是，氧化锆检测头，反应电极及将被测气体与参比气（空气）严格隔离的问题（也叫做氧探头的密封问题）。实际应用过程中，最难以解决的是密封问题和反应电极问题。
氧探头是利用氧化锆陶瓷敏感元件来测量各类应用环境下的氧含量的，通过它以求实现工业加热炉燃烧过程自动控制，以及热处理可控气氛炉对零件的质量控制。下面介绍氧化锆陶瓷是如何来完成测氧功能的。
