在许多不同的研究领域，例如医学，化学，环境和海洋分析，分子生物技术，生物过程控制，食品包装和工业生产监控，其浓度的测量极为重要。在大多数情况下，理想的是连续监测氧气浓度，这意味着要使用氧气传感器-----一类化学传感器，可解释为“ 一种小型设备，可以提供有关存在情况的实时和在线信息，甚至复杂样品中的特定化合物或离子的分离 ”

        光学传感器可以根据应用的工作原理分为多种。几乎所有光谱方法都已使用，如吸收光谱，反射法，发光，红外和拉曼光谱，干涉法和表面等离子体共振。为检测氧气而开发的大多数光学传感器都依赖于分子氧对指示剂染料的发光的猝灭。

        典型的布局由一种发光染料组成，该发光染料的光学性能受分子氧的存在可逆地影响，分子氧通常掺入聚合物基质中并沉积在固体载体（平面波导，微量滴定板或光纤）上。基于纳米和微粒的氧气探针也被证明是重要的分析工具。