汽車尾氣分析儀的工作原理主要有以下幾種：

非分光紅外吸收法：這種方法結構簡單、壽命長、測量精度高、反應速度快、運行費用低、操作簡便。能用于分析測試 CO、CO2、HC、NO 等氣體的濃度，被廣泛用于汽車排放污染物濃度的分析。不過，使用時需要校準紅外線的源和接收器，還要考慮氣體的溫度、壓力、濕度等影響因素。

電化學法：可用于測量 O2、NO、SO2 等。檢測器是電化學式，屬消耗性的，結構小巧簡單、價格低廉、易于更換，但壽命較短，且受溫度、濕度、氣壓等環境因素影響，需要經常校準和更換傳感器。

氫火焰離子化法：主要測量 HC，準確度高、輸出與碳原子數成良好線關系。可連續長時間測試，反應快、測試精度高、結構簡單、易維護，但配套價格昂貴。

化學發光法：主要分析測試 NO/NOx 等成分，具有靈敏度高、反應速度快、線性好的特點。

此外，還有磁氣壓力法等。

便攜式汽車尾氣分析儀工作原理主要有紅外傳感器法和電化學傳感器法。紅外傳感器法利用汽車尾氣中某些氣體能吸收和發射特定波長紅外線的特性，通過測量紅外線強度和波長計算氣體濃度。優點是能測量多種氣體，速度快、靈敏度高、干擾小。

電化學傳感器法利用某些氣體在電極間發生氧化還原反應的特性，通過測量電流變化計算氣體濃度。

便攜式汽車尾氣分析儀相比傳統固定式，具有體積小、重量輕、操作簡便、數據采集快速等特點，應用廣泛，包括車輛檢測站的年檢等檢測，車輛研發和調試時的實時監測優化，車輛排放監管執法中的隨機抽查整治，以及車輛排放研究和教育中的相關工作。