电化学式氧分仪是基于氧气和传感器阴极之间的电化学反应来进行测量的。它的传感器是一个电解池，外加的直流电加在电解池的阴、阳极之间，电解池内充以电解液，样品气通过扩散板或半透膜到达阴极，并在阴极产生电解反应而被还原，产生相应的电流，电流的大小与样品气体中氧气的浓度成正比关系。
电化学式氧含量分析仪的优点：
常用于微量氧和常量氧分析，微量氧分析是其重；要应用领域，检测下限可达ppm级；成本相对低廉，对于要求不高的场所比较适合。
但电化学式氧含量分析仪的缺点也有一些，比如 传感器工作场所温度范围窄、压力不能高，一旦高浓度冲击传感器容易损坏；由于电解液一直在消耗，寿命相对较短，一般1-2年；仪表稳定性较差，漂移偏大。