一氧化氮和臭氧發生反應并產生一種特有的發光這種發光的強度與NO的濃度成線性比例關系。當受到電子激勵的NO2分子衰減至較低的能量狀態時便會發出紅外光。明確地說就是：NO+NO3→NO2+NO2+hv。
 

二氧化氮（NO2）必須首先轉換成NO才能利用化學發光反應來進行測量。NO2是通過一個被加熱至大約325℃的鉬NO2至NO轉換器來轉換成NO的（選裝的不銹鋼轉換器是加熱至625℃）。

環境空氣樣品通過取樣悶頭被吸入分析儀中。樣品流過一根毛細管，然后流到模式電磁閥。電磁閥把樣品直接送到反應室（NO模式）或者通過NO2至NO轉換器再送到反應室（NOX模式）。位于反應室之前的一個流量傳感器用于測量樣品流量。干燥空氣通過干燥空氣悶頭進入42I型分析儀，通過一個流量開關，然后通過一個無聲放電臭氧發生器。臭氧發生器用于產生化學發光反應所需要的臭氧。在反應室，臭氧與樣品中的NO發生反應以產生受激NO2分子。封裝在熱電冷卻器內的光電倍增管（PMT）檢測到此反應中產生的發光。排氣從反應室出發，通過臭氧轉換器移動到泵，然后通過通風孔排出，在NO和NOX模式中計算出來的NO和NOX濃度被儲存在存儲器內。濃度差用于計算NO2的濃度。42I型分析儀將NO、NO2和NOX的濃度輸出到前面板顯示器和模擬輸出，同時使這些數據還可通過串行或以太網接口獲得。