خودروهای جدید و بیشتر خودروهایی که بعد از سال 1980 تولید شده‌اند، به سنسور اکسیژن مجهز هستند. این سنسور بخشی از سیستم کنترل گازهای آلاینده است و اطلاعات را به کامپیوتر خودرو (ECU) منتقل می‌کند. وظیفه این سنسور این است که به موتور کمک کند کمتر بنزین مصرف کند و تا بیشترین حد ممکن، گازهای آلاینده کمتری تولید نماید. این سنسور چک می‌کند که آیا درصد معینی از ترکیب آب و بنزین ضریب (کامل) نامیده می‌شود وجود دارد یا نه؟ بهتر است بدانید این ضریب در بنزین‌های مختلف متفاوت است و بستگی به میزان هیدروژن و کربنی دارد که در بنزین یافت می‌شود.
اگر مقدار اکسیژن کمتر از مقدار اکسیژن ضریب (کامل) باشد، ترکیب آب و بنزین، مخلوط غلیظ نامیده می‌شود و پس از احتراق مقداری بنزین نسوخته باقی خواهد ماند. ترکیب غلیظ، خوب نیست چون بنزین سوخته نشده باعث آلودگی هوا می‌شود. اگر اکسیژن بیشتری وجود داشته باشد، این اکسیژن مازاد به حساب می‌آید و به آن ترکیب، مخلوط رقیق گفته می‌شود. مخلوط رقیق، اکسید نیتروژن که گازی آلاینده است تولید می‌کند و در برخی مواقع باعث عملکرد ضعیف یا حتی وارد آمدن خسارت به موتور می‌شود. سنسور اکسیژن داخل لوله اگزوز نصب می‌شود و می‌تواند تشخیص بدهد آیا مخلوط هوا و بنزین غلیظ است یا رقیق.
مکانیسم عمل بیشتر سنسورهای اکسیژن به این ترتیب است که داخل آن یک واکنش شیمیایی رخ می‌دهد و جریان برق تولید می‌کند. کامپیوتر خودرو میزان ولتاژ این جریان برق را چک و تعیین می‌کند آیا مخلوط هوا و بنزین رقیق است یا غلیظ و بر اساس آن مقدار بنزینی که باید وارد موتور بشود را معین می‌کند. علت این که موتور به سنسور اکسیژن احتیاج دارد این است که مقدار اکسیژنی که موتور می‌تواند ببلعد بستگی به عوامل مختلفی نظیر ارتفاع از سطح دریا، دمای هوا، دمای موتور، فشار هوا، میزان باری که بر روی موتور است و ... دارد. وقتی سنسور اکسیژن از کار می‌افتد، کامپیوتر خودرو نمی‌تواند ضریب ترکیب هوا و بنزین را تعیین کند و مجبور است آن را حدس بزند، به همین خاطر عملکرد موتور پایین می‌آید و سوخت بیشتری مصرف می‌کند.