炭黑含量测试仪的工作原理基于黑碳气溶胶的光学吸收特性。在抽气泵的驱动下，环境空气以恒定的流速被抽入仪器的气体监测室，经过滤纸过滤后，黑碳颗粒附着在滤纸上。仪器周期性地开启和关闭测量光源和参考光源，分别测量透过滤纸的气溶胶采样区和参考区的光强，从而计算出炭黑的含量。
炭黑含量测试仪主要由以下部分组成：
微处理器和液晶显示器：构成仪器的微机控制电路，用于数据的处理、分析和显示。
高精度传感器：作为主控单元，确保测量的准确性和可靠性。
光学系统：利用吸附在带状石英滤纸上的黑碳气溶胶在不同光学波段的吸收特性不同，实现对黑碳气溶胶的总量监测。
气体采样系统：负责环境空气的连续抽取和过滤，使黑碳颗粒附着在透光均匀的石英纤维滤纸上。
走纸机构：确保滤纸在测试过程中的平稳移动。
数据采集与处理系统：收集和分析测量数据，提供准确的炭黑含量测试结果。
