CO2、SO2等極性分子具有永久電偶極矩，因而具有振動和轉(zhuǎn)動等結(jié)構(gòu)。按量子力學(xué)分成分裂的能級，可與入射的特征波長紅外光耦合產(chǎn)生吸收，氣體分子在紅外光波段，具有選擇性吸收譜圖，當特定波長的紅外光通過CO2或SO2氣體后，能產(chǎn)生強烈的光吸收。
由于探測器是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，當探測器工作在線性區(qū)域內(nèi)，選定某一特定波長并且確定了分析池(吸收池)長度時，由測量光強能換算出混合氣體中被測氣體的濃度，這就是紅外吸收法能定量測量氣體濃度的基本原理。本儀器選定的測量波長：CO2為4.26um，SO2為7.4um。
分析室包括微型紅外光源，反光鏡，調(diào)制電機，吸收池，濾光片和探測器。微型紅外光源用電加熱到800℃產(chǎn)生紅外光，經(jīng)吸收池被CO2、SO2吸收后再經(jīng)過窄帶濾光片，濾去除上述波長外的其他光輻射的能量，入射到探測器上，則探測器上檢測到的是與CO2、SO2濃度相對應(yīng)的光強，經(jīng)過探測器光電轉(zhuǎn)化為電信號，再經(jīng)微機進行歸一化定標處理，積分反演成為碳硫元素的百分含量。在光源與吸收池之間放有調(diào)制馬達，把光信號調(diào)制成64Hz的交變輻射信號。探測器輸出的中心頻率為64Hz。
由熱釋電器件轉(zhuǎn)化為電信號經(jīng)前置放大和后級放大后通過數(shù)模轉(zhuǎn)換進入微機，在微機中經(jīng)線性化運算使之轉(zhuǎn)換成與CO2、SO2含量成比例的數(shù)值。