通过准确测量锆管温度（使用内置热电偶或外部温度传感器）和该电动势值，可计算得到被测环境的氧分压。在热处理应用中，再配合炉温和气体平衡模型（如氢气-水汽平衡或二氧化碳-一氧化碳平衡），即可进一步推算出碳势（反映材料表面渗碳能力）；在连铸应用中，用于快速测定钢水中的溶解氧含量，以监控冶炼过程（确保钢水纯净度）。准确测量探头温度至关重要，因为氧探头直接测量的是氧分压，而碳势是在特定工况温度下，基于测量得到的氧分压和已知的化学反应模型计算得出的一个与渗碳能力等效的值，温度误差会直接导致碳势计算偏差。
氧分析仪是一种工业过程分析仪表，主要用于各种工业过程混合气体中氧含量检测，广泛应用于石油炼化（监控裂解气体）、空分装置（确保氧气纯度）、化工流程控制（优化反应效率）、磁性材料烧结（防止氧化）、高温烧结炉保护气体监测（如氮气或氢气环境）、电子行业保护性气体分析（半导体制造）以及玻璃制造和建材行业窑炉气氛调节（控制燃烧效率）等领域。根据不同的热处理渗碳工艺需求，有不同原理的氧分析仪，具体分为电化学式氧分析仪（又名燃料电池法氧分析仪）、氧化锆氧分析仪、磁氧分析仪（又名顺磁氧分析仪）和激光式氧分析仪（基于光谱吸收），不同原理的氧分析仪各自有着独特的优缺点，如适用场景、精度和成本差异。
