激光甲烷分析儀是一種基于可調諧半導體激光吸收光譜技術(TDLAS)的技術原理，主要是利用可調諧半導體激光器的窄線寬和波長隨注入電流改變的特性，通過調制激光器的波長，使激光器的波長掃描過被測氣體分子的吸收峰，從而基于朗伯比爾定律，使氣體分子對被調制的激光進行吸收，從而根據吸收量實現對氣體分子濃度的測量。
工業上常用的甲烷激光氣體分析儀的檢測部分由兩個并列的結構相同的光學系統組成。它們分別是測量室和參比室。測量室中含有被測氣體；參比室中不含氣體，只是通過光路。被測氣體被充入測量室后，與被測氣體相對應的特定波長的光被吸收，這樣透過測量室的光通量就減少了，進而進入紅外接收室的光通量就少了。氣體濃度越高，進入到紅外接收室中的光通量就越少；但是對于參比室來說，由于通過參比室中的光不存在吸收的問題，因此透過的光通量就是一定的，這樣進入紅外接收室中的光通量也是一定的。因此，若被測氣體濃度越高，透過測量室的光通量就越少，這樣接收到測量室和參比室的光通量之間得差值就越大。
激光甲烷分析儀的工作原理是在電極上接上特定電位，被測氣體在電極表面就會發生電解反應，只要測量此時電極上的電位，即可確定被測氣體*的電解電位，這樣儀表就能選擇識別不同的被測氣體。
