为了遵守规定的排放值，每台汽油发动机始终需要一个准确定义的空燃比。为了使废气触媒转换器保持为此需要的最佳工作效率，应尽量实现理想的空燃比 (空气过量系数 = 0.9 至 1.1)。
氧传感器不断比较废气中的残余氧含量，并将相应的电压值转发到控制单元。在控制单元中根据该信号不断确定，燃烧正以浓 (空气过量系数小于 1.0) 还是稀混合气 (空气过量系数大于 1.0) 进行。如果需要修正，则通过改变喷射时间实现。
如果氧传感器出现了故障，发动机控制单元则根据预先设定好的替代值进行控制。这种安排可缩短单个排气路径的停机时间，并且可使感测更加精确。
此氧传感器在 S54 发动机上是一个稳定的测量用探针 (宽带氧传感器)，安装在前部废气触媒转换器中的排气管中。另外，可通过后部废气触媒转换器中的一个 ”监控” 氧传感器监控废气触媒转换器的功能是否正确，在这种情况下它是一个切换式传感器 (加热式)。在功能异常时，将存储一个故障代码存储记录并通过报警灯通知驾驶员。
氧传感器的功能故障，例如由于使用了含铅的燃油所引起的故障，可由发动机控制单元通过氧传感器控制频率的变化来进行识别。
在 S54 发动机中，每对氧传感器在相应的排气管 (气缸 1-3 和 4-6) 中感测 3 个气缸。检测举例：如果改变第一列气缸 (气缸 1-3) 上喷射阀的打开时间，那么必须在第一列气缸的氧传感器上有反应。否则氧传感器被混淆。存在一个单独的测试模块可检测氧传感器是否混淆。
进行目检时要注意：
严重积碳会导致氧传感器堵塞并影响反应时间。此时混合气可能过浓或传感器加热器损坏。严重的白色或灰色积碳表明，使用了燃油添加物或发动机烧机油。