Snímače Nox slúžia na detekciu dusíkových plynov v horúcich výfukových plynoch. Princíp fungovania snímača NOX tkvie v rozdeľovaní výfukového plynu na dusík a kyslík katalyticky aktívnou elektródou. Množstvo kyslíka sa meria rovnakým spôsobom ako pri širokopásmovom alebo lineárnom lambde senzore.

Snímač NOX má dve komory. V prvej komore (ktorá sa podobá lambda senzoru) sa obsah kyslíka vo výfukovom plyne udržuje približne na 10 dielov či častíc na jeden milión pomocou takzvaného prietokového čerpadla. Požadovaný výkon je nepriamo úmerný pomeru vzduchu a paliva a môže byť použitý na korekciu signálu NOX v závislosti od meraného pomeru týchto dvoch veličín. V druhej komore prebieha NOX reakcia, separácia dusíka a kyslíka. Elektrický prúd, ktorý je potrebný na udržanie prostredia bez obsahu kyslíka v platino-rhodiovej elektróde, je úmerný koncentrácii NOX a poskytuje tak merací signál.