PID 使用了一個紫外燈（UV）光源將有機物分子電離成可被檢測器檢測到的正負離子（離子化）。檢測器捕捉到離子化了的氣體的正負電荷幵將其轉化為電流信號實現氣體濃度的測量。當待測氣體吸收高能量的紫外光時，氣體分子受紫外光的激發暫時失去電子成為帶正電荷的離子。氣體離子在檢測器的電極上被檢測后，很快會電子結合重新組成原來的氣體和蒸汽分子。PID 是一種非破壞性檢測器，它不會改變待測氣體分子，經過PID 檢測的氣體仍可被收集做進一步的測定。 紫外燈的選擇光離子化傳感器上可以使用的紫外燈（UV）有9.8eV、10.6eV、11.7eV3種。其中11.7eV的UV燈由于所發出的光的電離能（IP）Z高，故PID檢測范圍寬。但是所有11.7eV的紫外燈都是用氟化鋰材料作為高能紫外線輸出窗口。氟化鋰晶體材料在燈管玻璃上的封裝是相當困難的。當它不使用時在空氣中氟化鋰晶體材料會吸收水分，導致窗口漲大，削弱了通過它的紫外線的強度。氟化鋰晶體材料也會因為UV的照射而逐漸老化，導致整個儀器損壞。這些因素共同作用導致了11.7eV燈壽命的縮短。一個10.6eV、的紫外燈可持續使用12-24個月，而一個11.7eV的燈只能持續使用2-6個月。同時11.7eV的紫外燈的造價進進高于9.8eV和10.6eV，進一步降低了其實用性。 11.7eV的紫外燈一般只有當化合物（二氯甲烷，四氯化碳）的電離電位超過10.6eV時才使用。同時，9.8和10.6eV具有很多11.7eV的紫外燈不具有的特點： 9.8和10.6eV的PID有更強的針對特性：低電離能意味著能檢測到較少的化學物質。 9.8和10.6eV的PID持續使用不少于一年：它的使用壽命和一氧化碳傳感器相當。9.8和10.6eV的PID更加靈敏，11.7eV的燈靈敏度較低，主要是出于它的窗口材料氟化鋰晶體對11.7eV的紫外光有阻礙作用。出射光能量的降低使得被測物質難以充分電離，因此，要求11.7eV的PID高精度地檢測出準確的數據是很難實現的。
1） 精度高高精度的光離子化傳感器可以檢測到ppb級別（十億分之一）的有機氣體，一般的光離子化氣體傳感器可以檢測到ppm級(百萬分之一)的有機氣體，精度超過紅外傳感器等大多數常用傳感器；
2） 對檢測氣體無破壞性光離子傳感器在將氣體吸入后將其電離，而氣體分子形成的離子在放電后又形成了原先的氣體分子，對原氣體分子無破壞性。
3）響應速度快、壽命長除了在氣體檢測系統在開機后預熱的一段時間，在正常工作狀態下，光離子氣體傳感器幾乎可以實時做出反應，可以連續測試。在這檢測危險氣體時，對保障檢測人員健康有重要意義。 一般一支紫外燈的壽命在數千小時，光離子傳感器在此期間均可正常工作，有很長的使用壽命。
4） 應用范圍廣光離子傳感器對大多數有機和部分無機氣體均可檢測，可以廣泛應用于化工、運輸、軍事、航天等領域。由于光離子化氣體傳感器對于檢測物的濃度變化特別敏感，在初始個人防護確認、泄露區域確認、清除污染等方面有重要作用。
PID 主要用于揮發性有機化合物的檢測，主要包括：
● 芳香類：含有苯環的系列化合物，比如：苯、甲苯、乙苯、二甲苯等；
● 胺類和氨基化合物：含N的碳氫化合物。比如：二乙胺等；
● 鹵代烴類：如三氯乙烯(TCE)、全氯乙烯(PCE)等；
● 含硫有機物：甲硫醇、硫化物等；
● 不飽和烴類：丁二烯、異丁烯等；
● 飽和烴類：丁烷、辛烷等；
● 醇類：異丙醇(IPA)、乙醇等。
