氧传感器是电压开关类型的传感器，其电压和混合气浓度的关系是比例关系变化。当发动机ECU发现到尾气中的含氧量少时，显示浓混合气（氧传感器过浓），空燃比传感器（氧传感器）显示的电压是正值，数值越大，浓混合气的比例也越大。
反过来，如果检测到尾气中含氧量多时，所得的数据就是相反的。
当混合气浓度偏高时，氧传感器显示的电压接近于1.0V，对于使用空燃比传感器（电流线性式传感器）+三元催化器+后氧传感器来精确控制空燃比的组合来说，利用三元催化器对氧气的延迟阻碍作用，可以使得后氧传感器的输出电压维持在0.6V跳动，如果输出电压接近于0V，说明混合气过稀，所以氧传感器的过浓和过稀是反映在输出的电压值上。
氧传感器过浓的分析：当汽车处于稳定状态（不是冷机启动、全负荷工况），发动机ECU将控制电控系统进行闭环控制，通过空燃比传感、后氧传感器检测尾气燃烧情况，使用爆震传感器检测点火情况，在计算得出的基本喷油量的基础上，对喷油脉宽（喷油量）进行实时的修正。
最终从喷油器中喷出的燃油为基本的喷油时间乘各种的喷油系数，再加上蓄电池电压的修正量。
发动机ECU修正喷油量实际是先通过短期燃油系数进行修正，该值的系数为0.7-1.47，因为对喷油量的修正是立竿见影的，所以我们把这个系数称为调整值。当短期燃油修正系数为正的百分数时，说明ECU检测到混合气中的油少、空气多，通过增加喷油量的方法进行修正。
如果该系统超过了3%，那么ECU会把这个系数记录在长期燃油修正量上，并把短期修正量变为0重新改变。
长期燃油修正量称为学习值，也可以认为是短期修正量的平均值，这个数值是记录在发动机ECU的存储器内的，代表的是车辆行驶的状况和驾驶员的驾驶风格。
长期燃油修正量的系数范围是0.8-1.25，当超过1.25，那么发动机ECU就会输出P0172氧传感器过浓的故障代码。
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