电化学气体传感器是一种利用电解池原理来测量某些特定气体浓度的传感器。其工作原理是当气体进入电极附近时发生电化学反应，伴随着电化学反应便有电子的得失，在电解池回路中就会有电流的变化，通过对电流的测量就可以反映出气体浓度的变化，其结构见图1。电化学传感器的工作原理虽然简单，实际制造中却有许多难点。首先，电解池工作时必须要有电解液，一般情况下均使用纯度极高的硫酸，这就要求所选用的电极材料不但具有较好的导电性，还要经得住硫酸的长期浸泡，一般情况下多采用铂或金。其次，还有一个最大的难题，就是要想办法将电极、电解液封闭在传感器的壳体中，而且还要在不怕硫酸腐蚀以保证电解液不外泄的前提下让被测气体顺利进入传感器。实际制作是采用经过激光打孔后的聚四氟乙烯（塑料王）薄膜做双向拉伸的特殊膜材料。为了保证进入传感器的被测气体与电极和电解液充分接触，电极并不是一个通常概念的金属板，而是将铂或金碾压成非常细的粉末，然后将它涂布到上述膜材料上制成的。
早期的电化学气体传感器极其像一个电解池，有两个电极，一个为工作电极，一个为控制电极，使用时要针对被测量气体的种类来设定两电极间的电压和极性。一般情况下当被测量气体进入传感器后，其电流的变化量与被测量气体的浓度基本上成等比例关系。传感器的测量精度与两电极间的电压稳定程度有关，但实际上由于化学反应的原因，两电极间的电压极难保持稳定，这给电化学气体传感器的实际应用带来了许多困难，特别是不能做高精度的测量。为了解决这个问题，现在的电化学气体传感器引入了一个参比电极（见图2），以便可以利用恒电位原理来稳定其工作点。由于电化学传感器的工作依赖传感器内部的化学反应，而化学反应对温度很敏感，当被测量气体的浓度不变，而传感器的温度变化时，其电流也会有微小的变化。所以作精密测量用的电化学传感器上还装入温度传感器，以便通过温度补偿电路保持测量的准确。现在的电化学传感器可以非常容易地反映出被测气体浓度百万分之一的变化。
电化学传感器的灵敏度一般在10\(^{－1}\)A～10－2A／ppm，如此小的电流直接测量实在不方便，所以在应用中一般首先通过电流-电压转换电路，将传感器的电流变化转变为电压变化，再作进一步的处理。
目前，电化学传感器可用来测量氧气、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等气体的浓度。它的响应时间一般在十几秒之内，快的只需要零点几秒，这比以前的化学方法测量要快很多，基本上符合实时检测的需要，所以电化学传感器在环境保护、劳动保护方面将有着广泛的应用前景。(周安)