便攜式紅外氣體分析儀的紅外線通過兩個(gè)氣室，一個(gè)是充以不斷流過的被測(cè)氣體的測(cè)量室，另一個(gè)是充以無吸收性質(zhì)的背景氣體的參比室。工作時(shí)，當(dāng)測(cè)量室內(nèi)被測(cè)氣體濃度變化時(shí)，吸收的紅外線光量發(fā)生相應(yīng)的變化，而基準(zhǔn)光束(參比室光束)的光量不發(fā)生變化。從二室出來的光量差通過檢測(cè)器，使檢測(cè)器產(chǎn)生壓力差，并變成電容檢測(cè)器的電信號(hào)。此信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)節(jié)電路放大處理后，送往顯示器以及總控的CRT顯示。該輸出信號(hào)的大小與被淵組分濃度成比例。

　　便攜式紅外氣體分析儀以離子源、質(zhì)量分析器和離子檢測(cè)器為核心。離子源是使試樣分子在高真空條件下離子化的裝置。電離后的分子因接受了過多的能量會(huì)進(jìn)一步碎裂成較小質(zhì)量的多種碎片離子和中性粒子。它們?cè)诩铀匐妶?chǎng)作用下獲取具有相同能量的平均動(dòng)能而進(jìn)入質(zhì)量分析器。質(zhì)量分析器是將同時(shí)進(jìn)入其中的不同質(zhì)量的離子，按荷質(zhì)比q/m（q為電荷，m為質(zhì)量）大小分離的裝置。分離后的離子依次進(jìn)入離子檢測(cè)器，采集放大離子信號(hào)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，繪制成質(zhì)譜圖。

　　便攜式紅外氣體分析儀正常使用時(shí)，需要考慮背景氣體和工作環(huán)境對(duì)儀器分析的影響。由于背景氣體中可能含有與待測(cè)組分特征吸收譜帶有交叉重疊的其他組分，因此通常會(huì)使用樣品處理、軟件扣除、加裝濾光氣室或加裝帶干擾組分分析模塊來消除這種影響。多數(shù)在線紅外光譜連續(xù)氣體分析儀還會(huì)采用參比通道設(shè)計(jì)來提高儀器的穩(wěn)定性。在線紅外光譜連續(xù)氣體分析儀需要定期通過標(biāo)準(zhǔn)氣體的標(biāo)定來確保儀器測(cè)量的度。

　　由于環(huán)境溫度和樣品溫度都會(huì)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生影響，部分的紅外氣體分析儀會(huì)采用高溫恒溫控制測(cè)量氣室來消除這種影響。由于大氣壓力會(huì)改變樣品氣密度，從而改變氣體的紅外吸收率，因此采用樣品氣直排的紅外氣體分析儀會(huì)受到大氣壓力的影響，部分廠家會(huì)采用加裝大氣壓力測(cè)量元件，通過測(cè)量大氣壓力來補(bǔ)償這種影響。