测量原理基于分子氧动态发光猝灭的效果。下图解释了氧气动态发光猝灭的原理。

分子氧对发光的动态猝灭原理：

（1）无氧下的发光过程

（2）分子氧使发光指示分子失活激发态的发光团与淬灭（氧）之间的碰撞导致无辐射失活，称为碰撞或动态淬灭。碰撞后，能量从激发的指示分子转移到氧气，从而从其基态（三重态）转移到其激发的单重态。结果，指示分子不发光，可测量的发光信号降低。

注意：建议用夹子将针式氧微型传感器固定在实验室支架或任何其他稳定的结构上。每当传感器顶端暴露时，请非常小心地处理传感器，因为顶端含有荧光物质，非常脆弱。