La combustion nécessite une certaine quantité d'air excédentaire pour une combustion complète, le maintien de la stabilité de la flamme et la limitation des émissions telles que le monoxyde de carbone et le NOx. Pour un brûleur classique, cet excès se situe entre 4 et 8%. Un excès d'oxygène entraîne une diminution de l'efficacité de la combustion, ce qui nécessite plus de gaz pour obtenir la même quantité de chaleur, et peut réduire le potentiel de condensation des gaz de combustion - deux facteurs qui entraînent une augmentation des coûts d'exploitation pour répondre à la demande de chaleur.
Les chaudières doivent également effectuer des cycles pour répondre aux changements de charge, ce qui gaspille de l'énergie et accélère l'usure des composants, car l'échangeur de chaleur se dilate et se contracte et la chaleur précieuse est retirée du réservoir sous pression pendant sa purge. Il est possible de réduire les cycles en modulant le rapport air/combustible en fonction des variations de charge, ce qui permet au brûleur de fonctionner de manière plus ou moins continue.
Pour ces raisons, la détection de l'oxygène est extrêmement utile pour les processus nécessitant une combustion afin de garantir un rapport air/carburant correct pour maximiser la rentabilité et minimiser l'usure, les émissions et les déchets. Les cellules électrochimiques peuvent être utilisées pour mesurer l'oxygène dans ces installations avec un système d'échantillonnage relativement simple pour conditionner le gaz pour la cellule du capteur.