Om het optimale rendement van de katalysatoren te handhaven, wordt voor de verbranding de ideale lucht/benzineverhouding (lambda = 1) nagestreefd.
Voor het beoordelen van de samenstelling van het uitlaatgas worden de lambdasondes vóór de katalysator (regelsondes) gebruikt.
De lambdasondes meten het restzuurstofgehalte in het uitlaatgas en sturen dienovereenkomstige spanningssignalen naar de regeleenheid. Daar wordt de mengselsamenstelling, indien noodzakelijk, overeenkomstig gecorrigeerd, doordat de inspuittijden worden gewijzigd. Afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden wordt ook gestreefd naar een lambda-waarde groter of kleiner dan 1. Bij een defecte lambdasonde werkt de motorregeleenheid met vaste voorgeprogrammeerde waarden.
De lambda-sonde na de katalysator dient voor het controleren van de regelsonde en de werking van de katalysator.
De werking van de sondes wordt gecontroleerd. Functiestoringen van de lambdasondes, b.v. veroorzaakt door het gebruik van loodhoudende benzine, zijn in de motorregeleenheid herkend. Ook worden de signalen van de sondes vóór de katalysator met de signalen van de sondes achter de katalysator met elkaar vergeleken. Aan de hand van temperatuurmodellen wordt de werking van de sondes gecontroleerd.
De lambdasondes vóór en achter de katalysator zijn de bekende sprongsondes (sprongsgewijze spanningsverandering bij lambda = 1).
Omdat voor een goede werking van de lambdasondes vóór de katalysator is een temperatuur van circa 350°C noodzakelijk is, worden alle lambdasondes verwarmd. Deze verwarming wordt door de motorregeleenheid aangestuurd. Bij een koude motor werkt de verwarming niet, omdat het aanwezige condenswater een hete sonde door thermische spanningen zou vernietigen. Daarom wordt de lambdaregeling pas kort na het starten van de motor actief. De sonde wordt eerst met een lagere capaciteit verwarmd om hem niet door thermische spanningen te belasten.