碳硫仪的原理是先载氧气过程净化后，导入燃烧炉，样品在燃烧炉高温下通过氧气氧化，使样品中的碳和硫氧化为CO2、CO和SO2，生成的氧化物通过除尘和除水净化装置后被氧气载入到硫检测池测定硫。
然后，含有CO2、CO、SO2和O2的混合气体一并进入到加热的催化剂炉中，在催化剂炉中过程催化转换CO→CO2，SO2→SO3，这种混合气体进入到除硫试剂管后，导入碳检测池测定碳。残余气体由分析器排放到室外。与此同时，碳和硫的分析结果以%C和%S的形式显示在主机的液晶显示屏上和连接的计算机显示器上并储存在计算机里，以便随时调出，也可以通过连接的打印机输出打印。