氧化钛式EGO利用二氧化钛材料的电阻值随排气中的氧浓度变化而变化的特性来工作的，电阻特性如图。二氧化钛的电阻会依温度而呈较大的变化，所以，必须加设温度补偿回路并内装加热器，以使高温下的检测比较稳定。

二氧化钛感应元件是用多孔性的二氧化钛陶瓷制成，装在陶瓷绝缘体前端。