二氧化碳分析儀是對動脈血二氧化碳分壓（partial pressure of carbon dioxide in artery，PaCO2）進行監測的儀器。
常用的可持續*監測PaCO2的方法包括呼氣末二氧化碳（end-tidal carbon dioxide，ET-CO2）監測和經皮二氧化碳（transcutaneous carbon dioxide，TC-CO2）監測，所以根據監測方法可分為呼氣末二氧化碳分析儀經皮二氧化碳監測儀 。呼氣末二氧化碳監測儀又可分為主流式二氧化碳監測儀、旁流式二氧化碳監測儀和經鼻咽導管采樣的二氧化碳監測儀。
1.呼出氣二氧化碳監測儀
1）紅外線法：常用的測定方法。工作原理是CO2主要吸收波長為4260nm的紅外線，將氣體送入測試室，一側用紅外線照射，另一側用一傳感器測出所接受紅外線的衰減程度，其衰減程度與CO2濃度成正比。
2）質譜儀法：將呼出及吸入氣以60ml/min輸入質譜儀，氣體分子在陰極電子束轟擊下解離轉換為離子，一些正離子經加速和靜電聚焦成電子束，進入測試室，在離子束出口的垂直方向施加強磁場，使其分散成弧形軌道，沉積在一盤上。每種氣體離子的軌道半徑與各自的質量-電荷比值成正比，于是在空間分散形成質譜。再收集測量不同氣體離子所帶的電流，電流量大小與氣體內離子數目成正比，經過計算器處理后，在200us內報出數值，亦可有波形顯示。
3）比色法：以探測器的色澤變化來確定CETCO2和判定導管是否在氣管內。當有胃液或其他酸性物質接觸后，探測器上色澤不能復原，簡便有用，但精確性沒有保證。
2.經皮二氧化碳監測儀
皮膚被經皮監測儀的特殊電極(CLARK電極)加熱，探頭所在部位的皮膚溫度升高，根據毛細血管對熱的反應的特性，其內血流量增多，加熱處的毛細血管床增加，此時動脈血和表皮下毛細血管發生氣體交換，氧和二氧化碳從毛細血管中彌散出來，擴散到皮下組織、皮膚。通過彌散入電極膜內的氣體改變電極內的pH，來計算出氧氣和二氧化碳的分壓，研究表明，其測得的結果為皮下組織的氣體分壓, 而不是動脈血的氣體分壓。由于加熱后的局部組織，毛細血管動脈化，氧氣和二氧化碳在擴張的毛細血管和組織間隙之間的彌散極快，故經皮氧分壓、二氧化碳分壓監測測得的數值與局部毛細血管內的氧分壓、二氧化碳分壓相似。
