氧傳感器一旦出現故障，將使電子燃油噴射系統的電腦不能得到排氣管中氧濃度的信息，因而不能對空燃比進行反饋控制，會使發動機油耗和排氣污染增加，發動機出現怠速不穩、缺火、喘振等故障現象。因此，必須及時地排除故障或更換。
氧傳感器的常見故障
1、氧傳感器中毒
氧傳感器中毒是經常出現的且較難防治的一種故障，尤其是經常使用含鉛汽油的汽車，即使是新的氧傳感器，也只能工作幾千公里。如果只是輕微的鉛中毒，接著使用一箱不含鉛的汽油，就能消除氧傳感器表面的鉛，使其恢復正常工作。但往往由于過高的排氣溫度，而使鉛侵入其內部，阻礙了氧離子的擴散，使氧傳感器失效，這時就只能更換了。
另外，氧傳感器發生硅中毒也是常有的事。一般來說，汽油和潤滑油中含有的硅化合物燃燒后生成的二氧化硅，硅橡膠密封墊圈使用不當散發出的有機硅氣體，都會使氧傳感器失效，因而要使用質量好的燃油和潤滑油。修理時要正確選用和安裝橡膠墊圈，不要在傳感器上涂敷制造廠規定使用以外的溶劑和防粘劑等。
2、氧傳感器內部線路斷脫
氧傳感器內部線路接觸不良或斷路而無信號電壓輸出。
3、氧傳感器陶瓷碎裂
氧傳感器陶瓷元件破損而不能產生正常的電壓信號。氧傳感器的陶瓷硬而脆，用硬物敲擊或用強烈氣流吹洗，都可能使其碎裂而失效。因此，處理時要特別小心，發現問題及時更換。
4、積碳
積炭，氧傳感器鉑片表面積炭后，不能產生正常的電壓信號。由于發動機燃燒不好，在氧傳感器表面形成積碳，或氧傳感器內部進入了油污或塵埃等沉積物，會阻礙或阻塞外部空氣進入氧傳感器內部，使氧傳感器輸出的信號失準，ECU不能及時地修正空燃比。產生積碳，主要表現為油耗上升，排放濃度明顯增加。此時， 若將沉積物清除，就會恢復正常工作。
5.加熱器電阻絲燒斷
氧傳感器加熱器電阻絲燒斷或其電路斷路，就很難使傳感器迅速達到正常的工作溫度而失去作用。
氧傳感器的故障檢修方法
1）檢測氧傳感器加熱器的電阻
用歐姆表測量氧傳感器插座端子（加熱電阻）之間的電阻，加熱電阻引出來的相鄰兩根線的顏色相同，很好區別。冷態電阻約4歐。（氧傳感器一共四根線，一字排列，一對通，即電阻端；另一對不通，對電阻端也不通，即為信號輸出端）
如果檢測為斷路或電阻不在正常的范圍之內，則需更換氧傳感器；如果電阻值正常，則進行下一步故障檢修。
2）檢測氧傳感器加熱器電源電壓
接通點火開關，測量加熱電阻端對應的氧傳感器插頭（線束側）端子之間的電壓，應為蓄電池電壓。
如果電壓低或無，則檢修氧傳感器插頭至噴射繼電器、搭鐵的線路。
3）檢測氧傳感器電阻加熱器對地絕緣性
用歐姆表測量氧傳感器電阻加熱器與外殼之間的電阻，應為 ∞。
如果通路，更換氧傳感器，如果不通路，則進行下一步檢修。
4）檢查氧傳感器的信號電壓
①在關閉點火開關的情況下，斷開氧傳感器上的4芯連接器；
②將蓄電池的12V電源引到氧傳感器的電阻加熱端，這個方法需要做一對帶線接頭，即測試工裝。接好后起動發動機，2min后測量信號輸出端的電壓。
