汽車尾氣分析儀的工作原理是通過不同的技術手段來檢測和分析尾氣中各種氣體成分的濃度。

不分光紅外線分析法利用汽車排氣中 CO、HC、NO 和 CO2 等氣體能吸收一定波長范圍紅外線的性質，且紅外線被吸收的程度與排氣濃度有一定關系。在各種氣體混合的情況下，這種檢測方法測量值不受影響。非分光紅外吸收法儀器結構簡單、壽命長、測量精度高、反應速度快、運行費用低、操作簡便，能用于分析 CO、CO2、HC、NO 等氣體濃度，廣泛用于汽車排放污染物濃度分析。

電化學法氣體分析儀器通過不同污染物在電極上的氧化還原反應，根據(jù)電流變化測量尾氣中氧氣、氮氧化物等污染物濃度，檢測器電化學式，結構小巧簡單、價格低廉、易于更換，但壽命較短。

氫火焰離子化法儀器準確度高、輸出與碳原子數(shù)成良好線性關系，多用于高精度測量試驗，可連續(xù)長時間測試，反應快、測試精度高、結構簡單、易維護，不過配套價格昂貴。

化學發(fā)光法分析儀器主要用于分析測試 NO/NOx 等成分，具有靈敏度高、反應速度快、線性好等特點。

此外，尾氣氣體分析儀還有無色散紅外線法、化學電池法和激光散射法等工作原理。無色散紅外線法利用不同污染物對紅外線的吸收特性，通過紅外線光譜儀測量尾氣中污染物濃度；化學電池法利用氧化還原反應通過電流變化測量尾氣中污染物濃度；激光散射法利用激光束照射尾氣中的顆粒物，通過散射光的強度和角度測量顆粒物的濃度和粒徑分布。