热电堆红外气体传感器是一种最可靠以及最精确的气体传感器技术。以CO2气体为例，很典型的是用一个脉冲红外光源（例如IRL715），它发出红外线穿过一个专门传感器室时，CO2气体将吸收4.26 m特定波长的红外光，通过使用专门的探测器（例如热电堆探测器TPS2534G2/G20、热释电探测器LHi814G2/G20），将光信号转换为相应的电信号，其它的红外吸收气体的干扰被最小化。气体分子扩散进传感气室.红外光直接穿过气室，照在探测器上.探测器上有一个滤光片，只有CO2分子能够吸收的4.26 m波长的光能通过，其它的气体分子不吸收这种波长的光，只有CO2分子能影响到达探测器的光强度。到达探测器的4.26 m光的强度与传感气室的CO2浓度有反向的联系。高浓度的CO2分子比低浓度的要吸收更多的红外光.当传感气室的CO2浓度为零时，探测器将 看到 所有强度的光。当CO2浓度增加时，到达探测器的光强度显著的降低。红外光强和CO2浓度之间的精确的联系是确定的，它可以用纯氮气（0ppmCO2）以及已知CO2浓度（1000or5000ppm）的校准仪表来确定。