NO_x传感器确定废气中氮氧化物和氧气的残留量并把此信号传给氮氧化物控制单元。其主要功能如下：

1）用来识别和检查催化转化器的功能是否正常。

2）用来识别和检查催化转化器前端宽域氧传感器调节点是否正常或是否需要修正。

3）检测NO_x的浓度。传感器产生的信号被传送至氮氧化物传感器控制单元。

4）当NO_x传感器感测到氮氧化物存储式催化转化器的存储空间达到饱和时，就会启动一个氮氧化物再生周期，即提供给ECU信号，使发动机在短时间内生成更浓的混合气体，使排气温度升高，转化器钡涂层便开始释放氮氧化物，氮氧化物会随之被转化为无害氮气。

5）信号失灵时的影响：如果NO_x传感器的信号发生故障，发动机仅能在均质充气模式中运行。