與氧化鋯氧氣含量分析儀相比，紅外線氣體分析儀主要由紅外線輻射光源、氣室、紅外探測器以及電氣線路等部分組成。
（1）紅外線輻射光源 光源一般都由通電加熱鎳鉻絲而得到，可發出波長為3～lOum的紅外線。輻射光源有單光源和雙光源兩種形式，單光源可以避免兩個光源不*一致的毛病，但在安裝和調試上比較麻煩；雙光源的特點正好相反，采用了雙光源形式。
反射鏡的作用是將光源產生的紅外線變成一平行輻射線照射到各氣室。反射鏡面常做成球形或圓柱形，鏡面光潔度達v12，一般用銅鍍金、銅鍍鉻或鋁合金拋光制成。
切光片由同步電機帶動以十幾赫茲的頻率轉動。常見的切光片的形狀有半圓形和十字形兩種。使用切光片的目的是將光源調制成斷續的紅外輻射線，以便于電氣線路中信號的放大。在用薄膜電容接收器作紅外探測器時，必須使用切光片對光束進行調制，而用對波長無選擇性的紅外探測器時，則可以不用切光片調制。
（2）氣室 氣室包括測量氣室、參比氣室和濾波氣室。它們在結構上基本相同，一般都是圓筒型，兩端用晶片密封。氣室的內壁光潔度很高，而且還要求不吸收紅外線，不吸附氣體、化學穩定性好，一般采用銅鍍金、玻璃鍍金或鋁合金拋光制成。氣室兩端的晶片要求不吸收紅外線、有高的透光系數、不易潮解、有足夠的機械強度及良好的化學穩定性。常用的晶片材料有氟化鋰、氟化鈣、石英及藍寶石等。
濾波氣室可以用濾光片取代。使用濾光片的優點是儀器結構可以簡化，使用時比較靈活方便，但濾光片制造工藝復雜，使用上還存在一定的局限性，因此濾波氣室目前仍被廣泛使用。
測量氣室的長度與待測組分的濃度大小有關。由朗伯比爾定律可知，若待測組分的濃度較低，為提高儀器的靈敏度，可選用較長的測量氣室；反之，應取較短的氣室。
（3）紅外探測器 紅外探測器是把紅外輻射量的變化轉換成電量的變化的裝置。根據工作原理，紅外探測器可分為光電導型、光生伏特型、熱敏型以及薄膜電容型等，其中前三種探測器對波長一般沒有選擇性，若要提高選擇性，從原理上講可在探測器前加濾光片。
薄膜電容型探測器是一種選擇性檢測器。目前，絕大部分工業用紅外線氣體分析儀都應用這種探測器。它的zui大優點是抗干擾組分影響能力強。測量參比 測量前級放大光束及參比光束分別射人兩個吸收氣室，吸收氣室內充以待測氣體，氣體吸收波長段a-b的紅外輻射能量，使吸收氣室內氣體溫度升高。由于氣室內的體積是固定的，溫度升高的結果使氣室內壓力增高。如果測量氣室中通入的被測氣體中無待測組分，則到達探測器的測量光束和參比光束相平衡，兩吸收氣室吸收的紅外輻射能量相等，因此兩室的壓力相等，動片薄膜維持在平衡位置。當被測氣體中待測組分濃度增加，測量光束的一部分能量被待測組分吸收，從而進入吸收氣室測量邊的能量減弱，致使這邊的壓力減小，于是薄膜偏向定片方向，改變了兩電極距離，也就改變了電容量C。待測組分的濃度愈大，兩束光強的差值也愈大，則電容量的增量也愈大，因此電容變化量反映了被測氣體中待測組分的濃度。
由于薄膜電容變化量的值非常小，要直接測量比較困難，通常采用直流極化法間接測量，為此要求對兩束紅外線進行調制。實現方法是在光路上加一個切光片調制系統。
（4）電氣線路 電氣線路的任務是將紅外探測器的輸出信號進行放大變成統一的直流電流信號，使電流大小與待測組分的濃度成正比。由于探測器阻抗很高，輸出信號十分微弱，且又是超低頻信號，因此對信號檢測放大部分要求很高。一般應做到有高的穩定性、足夠的靈敏度及較強的抗干擾能力。
由于不同的氣體有不同的紅外吸收光譜圖，因此，和熱導式、熱磁式氣體分析儀相比，紅外線氣體分析儀可用于多種氣體的成分分析。目前，較多的用于CO、C02、CH4、NH3、S02、NO等氣體的檢測。由于受紅外探測器檢測氣室、濾波氣室、參比氣室的限制，通常一臺儀器只能測量一種組分的一定濃度范圍。
儀器根據待測組分的濃度不同一般可分為常量和微量兩類：常量分析儀的測量精度為1～2.5級，時間常數不大于15s;微量分析儀的濃度測量范圍一般以ppm（即百萬分之一）為單位，精度為2～5級，時間常數不大于30s。但是，紅外線氣體分析儀的使用環境條件比熱導式等要嚴格，例如，不能將儀器安裝在振劫和沖擊較大、塵埃較大的地方。另外，由于水蒸氣對波長為3～10肛m的紅外輻射幾乎都能吸收，因此水蒸氣對紅外線氣體分析儀的干擾較嚴重，為此必須在氣體進入測量氣室前進行除水、干燥處理。環境濕度對儀器也有一定的影響。
