式中λ總為混合氣體的總的熱導(dǎo)率；λi為混合氣體中第i種組分的熱導(dǎo)率；Ci為混合氣體中第i種組分的體積分數(shù)。
從上式可以看出，如果根據(jù)總的導(dǎo)熱率系數(shù)來推算某種組分的含量將變得十分困難，尤其是樣品中存在多種背景組分時，但是，如果能夠滿足以下兩個條件，第一，背景氣中各組分的熱導(dǎo)率近似相等或十分接近或其含量小到可忽略不計的程度，即λ2≈λ3≈λ4≈… …λn，或?qū)y量影響較大的組分的含量近似于零；第二，待測組分的熱導(dǎo)率與背景氣組分的熱導(dǎo)率有明顯差異，而且差異越大儀表靈敏度越高，即λ1>>λ2或λ1<<λ2，滿足上述兩個條件時上式可以簡化為：
可得 ：
，式中λ總為混合氣體的總的熱導(dǎo)率；λi為混合氣體中第i種組分的熱導(dǎo)率；Ci為混合氣體中第i種組分的體積分數(shù)。如果測得混合氣體的熱導(dǎo)率λ總，就可以求得待測組分的含量Ci。
根據(jù)以上理論分析，熱導(dǎo)式分析儀特別適合使用在熱導(dǎo)率相差較大的二元混合氣體的場合。
由于氣體的熱導(dǎo)率很小，它的變化量則更小，所以很難用直接的方法準確地測量出來。工業(yè)上多采用間接的方法，即通過熱導(dǎo)檢測器(又稱熱導(dǎo)池)，把混合氣體熱導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)化為熱敏元件(常用的熱敏元件有熱絲型和半導(dǎo)體熱敏型兩種)電阻的變化，混合氣體流經(jīng)熱敏元件時，會帶走熱敏元件上的一部分熱量。熱敏元件也有一種特性，當存在熱量損失時，它的阻值會發(fā)生變化。在某段溫度范圍內(nèi)，熱量損失的速率與被測混合氣體的含量之間有很好的對應(yīng)關(guān)系，而熱敏元件電阻值變化利用惠斯通電橋電路很容易精確測量出來。這樣，通過對熱敏元件電阻的測量便可得知混合氣體熱導(dǎo)率的變化量，進而分析出被測組分的濃度。
熱導(dǎo)池的機械結(jié)構(gòu)有多種形式 ，下面兩個圖為ABB公司的生產(chǎn)的兩款不同用途的檢測器。薄膜型檢測器在半導(dǎo)體硅材料上光刻測量電阻和參比電阻，這類檢測器靈敏度高，但耐腐蝕能力相對較差；熱絲型檢測器的熱絲外面鍍玻璃層，耐腐蝕能力和使用壽命較長，價格也相對比較昂貴。
檢測器連接和配置方案及電路也有多種形式。典型的有單檢測元件對應(yīng)單惠斯通電橋型(如圖所示，簡稱單臂型)，這種形式結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度相對較低；雙檢測元件對應(yīng)單惠斯通電橋型(兩個檢測元件同時用于測量，如圖所示，簡稱雙臂型 )，這種測量方式靈敏度較高；雙檢測元件帶參比對應(yīng)單惠斯通電橋型(兩個檢測元件，一個用于測量，另一個用于參比，如圖所示，簡稱雙臂參比型)，這種測量方式精度較高；還有雙檢測元件對應(yīng)雙惠斯通電橋型電路等多種形式。電橋供電有可調(diào)節(jié)恒壓型、恒流型及交流型等多種方式。
因為檢測器熱敏元件與樣氣是直接接觸的，當遇到背景氣存在酸性氣體(如 H2S，SO2等)的使用場合，為了提高熱敏元件的使用壽命，有些廠家的產(chǎn)品在熱敏元件上通過特殊的工藝鍍一層薄薄的玻璃層，因存在玻璃鍍層，故儀表靈敏度有所下降，但抗腐蝕能力和使用壽命極大提高。 另外，玻璃鍍層制作工藝復(fù)雜，這類檢測器價格相對比較昂貴。
