I benzinmotorer er lambdasonden ansvarlig for at overvåge restindholdet af ilt i kontrollerede tre-vejs katalysatorer og justere blandingens sammensætning via styreenheden. Indbygget i udstødningen før katalysatoren, sammenligner lambdasonden det oxygen der er til stede i røggassen, med den omgivende luft.

Sensoren består af et særligt keramisk legeme. Den ydre del af dette keramiske legeme er placeret i udstødningssystemet, før katalysatoren, mens den indre del er forbundet til den ydre luft. Sensorens keramiske legeme er dækket med et tyndt lag af mikroporøst platin, indenfor og udenfor. Den ydre del, der udsættes for udstødningsstrømmen, bygger en negativ pol via det elektrisk ledende platinlag, der er forbundet til sensorens hus (bemærk: chassiset er altid negativ). Indersiden af sensoren, der er forbundet til det fri, er forbundet med forbindelsen, lavet af af platinlaget, og laver den positive pol. Hvis differensværdierne i oxygenindholdet ændrer sig, vil der forekomme elektrisk spænding ved elektroderne, der ligger i millivoltområdet. Signalerne sendes til styreenheden via den positive pol, som regulerer tændings- eller injektionstidspunktet for emissionsværdier. Der er yderligere typer af lambdasonder, andre end spændingssensoren, der er beskrevet her, såsom bredbånds-lambdasonde, eller den keramiske sensor, der dækker flere måleområder.

Siden 2002 er lambdasonder også blevet anvendt i dieselmotorer og finjusterer brændstofindsprøjtningssystemet. Dette reducerer yderligere forbrug og forurenende emissioner. Lambdasonden optimerer kontrol af udstødningens kvalitet sammen med styreenheden via recirkulation af udstødningsgas, manifoldsystemet og injektion starter. Det optimerer også motorens banke.

Levetiden for en lambdasonde afhænger af forskellige faktorer. Hvis olien kommer ind i udstødningsgassen, hvilket kan ske på grund af fejl i motoren eller ved overfyldning af motorolie, eller af forskellige brændstofadditiver og forskellig benzin- eller dieselkvalitet.