從檢測原理上講，在線檢測氣體的氣敏元件大致可以劃分為三大類：氣敏傳感器、熱導池以及紅外光學傳感器。氣敏傳感器包括場效應管、半導體傳感器、電化學傳感器等。從機理上講，它們都是將氣體含量信號，通過某種作用方式（一般為化學反應），直接或間接地轉換為電信號。熱導池的制作工藝可能差別很大，但都是依據氣體的熱導率對電阻的影響導出氣體含量信號的。

紅外光學傳感器由分光器件和紅外探測器組成，根據各不相同的氣體特征吸收頻率實現對氣體種類的判別，依據在特征頻率處的吸光度確定氣體的含量。

2.1 氣體分離法
選擇性透氣薄膜可以只允許某種特征氣體透過而阻止其它氣體透過。如某些薄膜對透過氫氣非常有利，而對其它氣體的透過率極低，可用于單氫監測儀。

2.2 傳感器的選擇敏感性
利用傳感器的選擇敏感特性可以制成以某種氣體為主，并對其它幾種氣體有一定敏感度的單氣體監測儀。