1、测定发动机燃烧后的排气中氧是否过剩的信息，即氧气含量，并把氧气含量转换成电压信号传递到发动机计算机，使发动机能够实现以过量空气因数为目标的闭环控制；

2、确保三元催化转化器对排气中的碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）和氮氧化合物（NOX）三种污染物都有最大的转化效率，最大程度地进行排放污染物的转化和净化。氧传感器还能弥补由于机械及电喷系统其它件磨损而引起空燃比的误差。

3、在使用三元催化转换器以减少排气污染的发动机上，氧传感器是必不可少的元件。