一氧化氮和臭氧发生反应并产生一种特有的发光这种发光的强度与NO的浓度成线性比例关系。当受到电子激励的NO₂分子衰减至较低的能量状态时便会发出红外光。明确地说就是：NO+NO₃→NO₂+NO₂+hv。

二氧化氮（NO₂）必须首先转换成NO才能利用化学发光反应来进行测量。NO₂是通过一个被加热至大约325℃的钼NO₂至NO转换器来转换成NO的（选装的不锈钢转换器是加热至625℃）。

环境空气样品通过取样闷头被吸入分析仪中。样品流过一根毛细管，然后流到模式电磁阀。电磁阀把样品直接送到反应室（NO模式）或者通过NO₂至NO转换器再送到反应室（NO_X模式）。位于反应室之前的一个流量传感器用于测量样品流量。干燥空气通过干燥空气闷头进入42I型分析仪，通过一个流量开关，然后通过一个无声放电臭氧发生器。臭氧发生器用于产生化学发光反应所需要的臭氧。在反应室，臭氧与样品中的NO发生反应以产生受激NO₂分子。封装在热电冷却器内的光电倍增管（PMT）检测到此反应中产生的发光。排气从反应室出发，通过臭氧转换器移动到泵，然后通过通风孔排出，在NO和NO_X模式中计算出来的NO和NO_X浓度被储存在存储器内。浓度差用于计算NO₂的浓度。42I型分析仪将NO、NO₂和NO_X的浓度输出到前面板显示器和模拟输出，同时使这些数据还可通过串行或以太网接口获得。