高純氣體分析儀其核心部分是一個激光檢測裝置，其中的氦氖激光器可以發射一種安全的低功率單波激光到一個氣體測試腔內。由于激光能量微弱，裝置內部通過檢測腔兩端的反射鏡不斷進行反射，將能量放大1000倍左右。光子與氣體分子發生碰撞后發生散射，產生一種不同于激光頻譜的光譜，而且不同分子散射出來的光譜是特定不相同的，這就是我們所稱的“拉曼散射光譜”。檢測腔內壁裝有8個光學濾波器和光電傳感器，用來吸收和檢測不同分子的特定光譜頻率，從而得到8種不同待測氣體成分含量。根據這種原理，每種待測氣體的含量都是通過直接測量得到的，不需要任何的導算；RLGA的檢測精度更高；反應速度更快.
分析儀按照光學系統劃分，可分為雙光路和單光路兩種：
（1）雙光路：從兩個相同光源或一個精確分配的單光源，發出兩路彼此平行的光束，分別通過分析氣室后和參比氣室后進入檢測器。
（2）單光路：從光源發出單束紅外光，利用切光裝置將紅外光調制成不同波長的光束，輪流通過分析氣室進入檢測器。
質譜分析法是利用不同離子在電場或者磁場中運動軌跡的不同，把離子按質荷比分離而得到質量圖譜，可以得到樣品的定性定量結果。質譜儀按照常用的質量分離器不同可分為掃描磁扇式磁場質譜儀和四極質譜儀，飛行時間質譜儀等幾種類型。目前工業應用上通常采用的是掃描磁扇式質譜儀。四極質譜儀的靈敏度高，適合實驗室或科學研究。掃描磁扇式的穩定性和重復性較高，適合工業應用。
不僅在一臺氣體分析儀器內部具備一套化工工藝過程的同樣情況和條件，而且，有時在儀器前級的樣氣預處理部分（含取樣系統）也同樣是一套化工工藝過程。如遇到較復雜、較特殊的工藝技術條件的話，那么樣氣預處理系統所體現的化工過程還是非常復雜的，相當于一個小化工廠的凈化處理工藝過程。由此可見，氣體分析的過程就是在了解并掌握整個化工過程系統條件的前提下，嚴格控制各種影響測定條件的因素，從而得到工藝及管理人員所需要的準確數據。
高純氣體分析儀本質上是一種光譜吸收技術，通過分析激光被氣體的選擇性吸收來獲得氣體的濃度。它與傳統紅外光譜吸收技術的不同之處在于，半導體激光光譜寬度遠小于氣體吸收譜線的展寬。因此，DLAS技術是一種高分辨率的光譜吸收技術，半導體激光穿過被測氣體的光強衰減可用朗伯-比爾（Lambert-Beer）定律表述式得出，關系式表明氣體濃度越高，對光的衰減也越大。因此，可通過測量氣體對激光的衰減來測量氣體的濃度。
