سنسور اکسیژن (Oxygen Sensor) قطعه‌ای کوچک اما بسیار مهم در سیستم الکترونیکی کنترل موتور خودرو است. این سنسور معمولاً در مسیر اگزاست و پیش از مبدل کاتالیزور قرار دارد و وظیفه‌ی اصلی آن، اندازه‌گیری مقدار اکسیژن باقی‌مانده در گازهایی است که از سیلندر به خارج از موتور عبور می‌کنند.
عملکرد سنسور اکسیژن به‌گونه‌ای است که سیگنال الکتریکی را به واحد کنترل موتور (ECU) ارسال می‌کند و این واحد بر اساس آن، دقت‌نظر نسبت به نسبت سوخت به هوا را تنظیم می‌نماید. در نتیجه، موتور همواره با ترکیب بهینه‌ی سوخت و هوا کار می‌کند و هم مصرف سوخت به حداقل می‌رسد و هم آلاینده‌های خروجی در حد مجاز باقی می‌ماند.
نشانه‌های خرابی یا فرسودگی این سنسور شامل افزایش غیرعادی مصرف سوخت، لرزش موتور در دور آرام، روشن شدن چراغ چک بر روی داشبورد و کاهش عملکرد کلی خودرو است. در شرایط نرمال، عمر مفید سنسور اکسیژن حدود ۲۰۰ تا ۲۵۰ هزار کیلومتر تخمین زده می‌شود؛ با این حال، استفاده از سوخت نامناسب، روغن‌گریس بیش‌ازحد در سیلندر یا ضربه به اگزاست می‌تواند این عمر را کوتاه کند.
کارشناسان خودرو توصیه می‌کنند در دوره‌های بازرسی دوره‌ای، وضعیت سنسور اکسیژن نیز بررسی و در صورت نیاز، با قطعه‌ای استاندارد و سازگار با مشخصات کارخانه تعویض شود. حفظ سلامت این قطعه نه‌تنها هزینه‌های نگهداری موتور را کاهش می‌دهد، بلکه به عمر مفید مبدل کاتالیزور و سایر اجزای سیستم اگزاست نیز کمک می‌کند.
