氧探头是热处理控制气氛常用的传感器，是一种确定含碳气氛中氧分压的测量探头，该方法可间接测量炉内气氛的碳势，是利用氧化锆在高温时内外两侧不同的氧浓度所产生的氧电势来测量被测部位的氧含量。
被广泛应用于热处理渗碳、碳氮共渗，光亮淬火、光亮退火和光亮正火等工艺，以及保护气氛下的吸热式、滴注式、氮基式、直生式气氛。
根据炉墙的厚度选择氧探头的长度，一般有500mm,600mm,750mm,900mm,1000mm和1200mm等，常用氧探头的外径有20mm、22mm、和25mm等。
温度测定有R、S、K三种热电偶选择，具有热电偶的氧探头有一整体式热电偶，可以选用S型，因为S型热电偶比较耐用。