Die Lambdasonde überwacht bei Benzinmotoren mit geregelten Dreiwege - Katalysatoren den im Abgas enthaltenen Restsauerstoffgehalt und regelt über das Steuergerät die Gemischzusammensetzung. Im Abgasstrom vor dem Katalysator eingebaut, vergleicht die Lambdasonde stets den im Abgas vorhandenen Sauerstoffgehalt mit dem der Außenluft.

Die Sonde besteht aus einem speziellen Keramikkörper. Der äußere Teil dieses Keramikkörpers befindet sich im Abgasstrom vor dem Katalysator, wobei der innere Teil mit der Außenluft in Verbindung steht. Der Keramikkörper der Sonde ist jeweils, innen und außen mit einer dünnen, mikroporösen Platinschicht überzogen. Der Außenteil, welcher dem Abgasstrom ausgesetzt ist bildet über die elektrisch leitende Platinschicht verbunden mit dem Sondengehäuse, den Minuspol (merke: die Karosserie ist immer der Minuspol) Der Innenteil der Sonde, welcher mit der Außenluft in Verbindung steht, ist über die Platinschicht mit dem nach außen geführten Anschluß verbunden und bildet den Pluspol. Ändert sich der gemessene Differenzwert im Sauerstoffgehalt, so entstehen an den Elektroden elektrische Spannungen, welche im Millivoltbereich liegen. Über den Pluspol werden diese Signale an das Steuergerät weitergeleitet, welches über den Zünd.- bzw. Einspritzzeitpunkt den Abgaswert regelt. Es gibt ausser der hier beschriebenen Spannungssonde noch weitere Formen der Lambdasonde wie zum Beispiel die Breitbandlamdasonde, oder die Widerstandssprungsonde, welche weitere Meßbereiche abdecken.

Seit etwa 2002 wird die Lambdasonde auch im Dieselmotor verwendet und stimmt das Einspritzsystem feiner aufeinander ab. Sie reduziert so zusätzlich den Verbrauch und die Schadstoffemissionen. Die Lambdasonde optimiert zusammen mit dem Steuergerät die Regelung der Abgasqualität über die Abgasrückführung, den Ladedruck und den Einspritzbeginn und optimiert unter anderem auch das Klopfen.

Die Lebensdauer der Lambdasonde hängt von verschiedenen Faktoren ab und wird etwa durch Öl im Abgas, welches durch Defekte am Motor oder durch Überfüllung in das Abgas gelangen kann, bzw. auch durch verschiedene Additive im Treibstoff und unterschiedliche Benzin.- u. Dieselqualitäten beeinflußt.