촉매기의 최적효율을 유지하기 위해서는 연소시 이론공연비 (람다 = 1)가 유지되어야 한다.
배기가스 구성성분 평가에는 촉매기 (람다제어센서) 앞에 설치된 람다센서가 사용된다.
람다센서는 배기가스 중의 잔류 산소를 측정하여, 이에 상응하는 전압값을 컨트롤 유닛에 전달한다. 컨트롤 유닛은 필요할 경우 분사밸브의 분사지속시간을 변화시켜 혼합기 농도를 수정한다. 작동상태에 따라 람다값도 람다=1 보다 크거나 작아지려고 노력하게 된다. 람다센서 고장시, 엔진 컨트롤 유닛은 이미 프로그램되어 있는 대체값으로 제어한다.
촉매기 뒤에 설치된 람다센서는 람다제어센서 감시와 촉매기의 기능을 감시하는데 사용된다.
람다센서의 기능은 감시된다. 예를 들면, 유연 연료의 사용으로 인해 초래되는 람다센서의 기능 불량은, 엔진 컨트롤 유닛에서 인지된다. 촉매기 앞 센서 신호도 촉매기 뒤 신호와 함께 감시된다. 센서의 상태는 온도 모델을 통해 감시된다.
촉매기 뒤 람다센서는 지금까지 우리가 알고 있는 것처럼 전압이 급격히 변화하는 센서이다 (람다 = 1에서 급격한 전압변동). 촉매기 앞 람다센서는 전압에 급격한 변화가 없는 센서이다, 즉 이 센서는 농후 영역에서는 물론이고, 희박 영역에서도 산소함유량을 측정하여 이에 상응하는 신호를 출력한다. 이 람다센서들은 측정원리가 서로 다르기 때문에 4핀 컨넥터 대신 6핀 컨넥터를 가지고 있다.
촉매기 앞 람다센서가 작동 준비상태가 되기 위해서는 약 750 ℃의 온도가 필요하기 때문에 (촉매기 뒤 센서에서는 350 ℃), 모든 람다센서는 가열된다. 이러한 가열은 엔진 컨트롤 유닛에 의해 트리거링된다. 센서에 응축된 응축수가 가열된 센서를 열응력으로 파손시킬 수 있으므로, 엔진이 차거울 경우 가열코일은 비활성화 상태이다. 따라서 람다제어는 엔진시동 후 조금 지나서 활성화된다. 센서가 열응력에 의한 부하를 받지 않도록 하기 위해, 센서는 처음에는 낮은 열출력으로 가열된다.