气体分析仪主要用作测定气体成分（定性）和气体浓度或压力（定量）。有收集呼出气体于气体收集袋（Douglars´ bag）然后作平衡气体分析及气体实时分析（breath by breath）两种常用的方法。由于分析仪器的精度不断提高和分析反应速度的加快，实时分析目前应用较为普遍。气体分析仪可用于肺弥散功能、运动心肺功能、心排出量、氧耗量、二氧化碳产生量等肺功能测定。
常用的气体分析仪依其分析原理可分以下数种：
1. 物理气体分析仪：当气体分子通过一磁场时，在磁场力的作用下，顺磁性气体向磁力强区聚集，而非磁性气体则聚向弱磁区，从而达到分离和分析气体的目的。该法常用于氧测定，应用广泛，但响应时间较慢，常需20秒以上，故实时测定效果稍差。
2. 电子分析仪，依热导性原理测量及惠－斯电桥以比较不同气体通过两线的电流阻力。
3. 电化学分析仪：利用电极－介质介面上进行的电化学反应，将被测介质（如O2）的化学量转变成电量。基本测量系统包括电解质溶液、电极、及测量电路。此传感器一旦启用，由于不断进行的化学反应消耗电解质溶液和电极，使用寿命较短（一般半年至一年）。该仪价格较为便宜，但属消耗性用品，常用于便携式仪器中。
4. 质谱仪：中性的气体原子在电子被俘获后形成离子,在磁场力的作用下发生偏转，不同的气体偏转角度各异。利用此原理可将各气体组分分开并定量测定。此法测定精度极高，反应迅速，可对各种各样的气体进行分析。由于需要较高的真空条件，仪器构造复杂，故价格昂贵。
5. 气相色谱仪：利用混合气体中各组分在互不相溶的二相之间分配的差异而使各气体成分分离，此法测量精度高。
6. 红外线气体分析仪。利用气体对红外线的吸收原理检测。常用的是CO2分析仪、麻醉气体如笑气（N2O2）分析仪等。该法测定准确、响应迅速，用于实时测定。
