紅外線氣體分析儀的結構原理如圖所示，它主要由紅外線輻射光源、氣室、紅外探測器以及電器電路等部分組成。兩個幾何形狀和物理參數都相同的燈絲1串聯構成了紅外線輻射光源，發射出具有一定波長的紅外線，兩部分紅外輻射線分別由兩個拋物體反射鏡聚成兩束平行光，在同步電機的切光片3 的周期性切割作用下(即斷續遮斷光源)，就變成了兩束脈沖式紅外線。

　　這兩束紅外線中的一路通過測量室4進入檢測室6，另一路通過參比室5進入檢測室6，參比室中密封的是不吸收紅外線的氣體如N2，它的作用是保證兩束紅外線的光學長度相等，即幾何長度加上通過的窗口數要相等，因此通過參比室的紅外線，光強和波長范圍基本上不變，而另一束紅外線通過測量室時，因測量室中的待測氣體按照其特征吸收波長吸收相應的紅外線，其光強減弱，所以進入檢測室紅外線就被選擇性地吸收，待測組分吸收紅外線能量亦不同，因此左右兩側氣室內氣體的溫度變化也不同，壓力變化也就不同，必然是左側小室內的氣體的 壓力大于右側小室內氣體的壓力，此壓力差推動薄膜7產生位移 (圖中薄膜是鼓向右側)，從而改變了薄膜7與另一定片8 之間的距離，因薄膜與定片是組成一電容器，它們之間距離的變 化改變了電容器的電容量(紅外線分析器中一般稱為薄膜電容器)。

　　因此電容的大小與樣品中待測組分的含量有關。通過測量電容的變化，就可以間接地確定待測組分的濃度，并在指示記錄儀10上把它顯示出來。顯然，待測組分含量愈大，到檢測室的兩束紅外線的能量差值也愈大，因此薄膜電容器的電容量的變化愈大，輸出信號也愈大。