紅外二氧化碳分析儀是根據比爾定律和氣體對紅外線的選擇性吸收原理設計而成的。采用時間雙光束、氣體濾波、InSb半導體檢測器。

吸收關系如圖一：

 紅外光源發出的紅外線能量為I₀，它通過一個光程為L的多次反射氣室之后，能量變為I₁，如果氣室中有吸收紅外線能量的氣體時，如CO₂，則量I₁滿足下式：

I₁=I₀e^-KCL

式中：K——是氣體的紅外線吸收系數

C——是被測氣體的濃度

L——是氣室的長度

當氣體的種類一定，則K就確定，K表示的是氣體吸收特性的一個系數。

二氧化碳氣體的特性吸收波長是4.26μm，也就是說二氧化碳對4.26μm的紅外線能量有強烈的吸收，選定3.9μm波長為參比波長，因為二氧化碳氣體在這一區域不吸收紅外線能量。

紅外二氧化碳分析儀是根據比爾定律和氣體對紅外線的選擇性吸收原理設計，當氣室長度L一定時，從上式看出I₁的大小僅與氣體濃度有關，測量出I₁的大小就等于測量出氣體濃度的變化。