光聲氣體檢測技術(shù)是基于不同氣體在紅外波段有不同的特征吸收光譜，比如CO是2.32μm和4.26μm，CO₂是4.65μm和14.99μm，而SF₆的紅外特征光譜在10.5μm附近。

光聲氣體檢測原理是利用氣體吸收一強度隨時(shí)間變化的光束而被加熱時(shí)所引起的一系列聲效應。當某個(gè)氣體分子吸收一頻率為ν的光子后，從基態(tài)E₀躍遷到激發(fā)態(tài)E₁，則兩能量級的能量差為E₁-E₀=hv。受激氣體分子與氣體中任何一分子相碰撞，經(jīng)過(guò)無(wú)輻射馳豫過(guò)程而轉變?yōu)橄嘧驳膬蓚�(gè)分子的平均動(dòng)能（既加熱），通過(guò)這種方式釋放能量從爾返回基態(tài)。氣體通過(guò)這種無(wú)輻射的馳豫過(guò)程把吸收的光能部分地或全部的轉換成熱能而被加熱。如果入射光強度調制的頻率小于該馳豫過(guò)程的馳豫頻率，則這光強的調制就會(huì )在氣體中產(chǎn)生相應的溫度調制。根據氣體定律,封閉在光聲腔內的氣體溫度就會(huì )產(chǎn)生與光強調制頻率相同的周期性起伏。也就是說(shuō),強度時(shí)變的光束在氣體試樣內激發(fā)出相應的聲波,用傳聲器便可直接檢測該信號。

氣體光聲檢測系統通常由激光器(或普通單色光源)、調制器(使光束作強度調制,例如機械切光器、電光調制器等)、充有被測吸收氣體和裝有檢測傳聲器的光聲腔以及信號采集處理系統組成。利用光聲原理實(shí)現的氣體檢測技術(shù)是基于氣體的特征紅外吸收,間接測量氣體吸收的能量，因此測量靈敏度高，檢測極限低，切不存在傳感器老化的問(wèn)題。

1971年Kreuzer從理論上分析利用染料激光器和高靈敏度穿聲器的光聲技術(shù)的檢測極限達到10^-12數量級，比傳統的紅外光譜儀靈敏度高10⁴倍。