纯氧化锆（ZrO2）不导电，掺杂一定比例的低价金属氧化物作为稳定剂，如氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）、氧化钇（Y2O3），就具有高温导电性，成为氧化锆固体电解质。
氧化锆的传感元件为封闭式管或者圆盘，由与氧化钇或氧化钙相平衡的陶瓷氧化锆制成。里层和外层的多孔铂涂层充当催化剂或电极。在高温下（一般高于1200℉/650℃）与铂电极相接触的氧分子变成离子态。只要元件两侧的氧分压相同，那么在两侧没有定向的离子净流动，亦即电流。但是如果元件两侧的氧分压不同，就会产生离子的定向流动，从而产生电势和电流。此时，电极两端产生的电势的大小为两侧氧分压之比的函数。如果一侧电极所接触的气体内氧含量已知（这一侧气体通称参比气），则可以通过运算得出另一端气体的氧含量。一般的情况下，因为空气的氧含量总是稳定在20.9%，可作为良好的参比气使用在氧化锆的测量中。
注意：
1）常数A，与工作温度相关，温度高则A值高，输出毫伏值增大
2）标定时，不能使用0标气。
3）一般应用时，需要加入压力补偿。
4、AMETEK 氧化锆简单构造以及常见故障
4.1 简单构造
某化工厂在用两台氧化锆氧分析仪，位号分别为AT-10、AT-11，分属两套重整催化剂再生装置，虽然投用时间上相差十几年，但是因为这种表已经是较为成熟的一套系统，其氧化锆的检测原理、仪表气路核心构造等几乎没有变化，除了表内电子单元本身的升级换代，唯一的大的变化就是进样气方式。