氧含量的測定技術已經非常成熟，常用的在線監測儀器有氧化鋯氧分析器、電化學燃料電池氧分析器，以及順磁氧分析器等，順磁氧分析儀又分為熱磁式氧分析儀和磁力機械式氧分析儀及磁壓式氧分析儀等。激光光譜氣體分析儀也可用于氧含量的測量。

 固定排放源的煙氣或廢氣中的氧含量測量由于測量的工藝條件、背景氣及測量要求不同，可以選用不同的氧分析儀。燃煤電廠的鍋爐煙氣測量常選用氧化鋯氧分析儀及燃料電池氧分析儀。例如，采用氧化鋯氧分析儀可以測量濕氧，也可以用來測量干濕氧，用于測量煙氣含濕量；也可以在氣態污染物測量二氧化硫、氮氧化物的多組分分析儀中，增加電化學氧傳感器模塊測量干氧。

 可協調激光器及激光氣體分析檢測技術的發展應用，已經實現激光源為在線監測煙氣水分及煙氣含氧量的監測，并在某些特定領域得到較好的應用。相比于常見的煙氣溫度、壓力、流速監測儀及常用的氧分析儀，在某些復雜的應用場合，特別是干擾較大的場合將有較好的應用發展前景，但由于激光水分儀及激光測氧儀的價格很高，推廣比較困難。在一般場合下，采用阻容法或干濕氧法在線測量含水量，以及采用氧化鋯或電化學傳感器測氧就可以滿足CEMS測量要求。

CEMS的煙氣參數檢測系統，通常由煙氣流速儀、煙氣濕度儀以及氧含量監測儀等組成。煙氣參數檢測儀器大多由帶傳感器的取樣探頭直接進行原位測量，其輸出的測量信號由CEMS的PLC模塊采集，并送到DAS進行數據處理計算，并獲得在標準狀態下排放的干煙氣氧濃度；并用于煙氣污染物在線分析測量的排放濃度數據換算到污染物排放的實時質量濃度，及計算出煙氣污染物的排放率、排放總量。