Spektrofotometria W większości obecnych urządzeń w pomiarze wykorzystuje się fakt, że dwutlenek węgla pochłania światło w zakresie podczerwieni o długości fali około 4,3 μm. Zgodnie z prawem Lamberta-Beera stopień absorbancji jest wprost proporcjonalny do stężenia gazu. Istnieje wysoka korelacja między mierzonym stężeniem (lub ciśnieniem parcjalnym) dwutlenku węgla w powietrzu pęcherzykowym (PA) a ciśnieniem tego gazu we krwi tętniczej i rzutem serca. Skład powietrza pęcherzykowego można uzyskać analizując końcowowydechowe stężenie dwutlenku węgla, tuż przed rozpoczęciem nowego wdechu. Wartości odczytane w tej fazie przyjmuje się za miarę poprawności wentylacji.
Oprócz dwutlenku węgla inne gazy takie jak podtlenek azotu, para wodna lub wziewne anestetyki również pochłaniają światło w zakresie podczerwieni, stąd konieczne są dodatkowe mechanizmy eliminujące ten wpływ. Aby unikać kondensacji pary wodnej komora z czujnikiem jest podgrzewana. Nowoczesne urządzenia stosują różne długości fali aby wyeliminować wpływ innych gazów.
Z uwagi na konstrukcję mierników rozróżnia się urządzenia pomiarowe strumienia bocznego lub głównego.