歐姆龍肺功能儀的核心工作原理基于氣流動力學與電子傳感技術的結合，主要通過測量受試者在特定呼吸動作下產生的氣體流速與容積變化，進而推導出多項肺功能參數。具體而言，當受試者按照標準指令進行最大吸氣后快速用力呼氣時，呼出氣體流經儀器內部的流量傳感器。目前主流型號多采用渦輪式（turbine-based）或壓差式（differential pressure-based）傳感機制。以渦輪式為例，呼出氣流驅動微型渦輪旋轉，其轉速與瞬時氣流速度呈線性關系；內置的霍爾效應傳感器或光電編碼器將機械旋轉轉換為電信號，再由模數轉換器（ADC）采樣并送入微控制器進行積分運算，從而獲得時間-容積曲線（Volume-Time Curve）和流量-容積曲線（Flow-Volume Loop）。

在信號處理層面，設備內置算法依據美國胸科學會（ATS）與歐洲呼吸學會（ERS）聯合發布的《肺功能測試標準化指南》（2019年修訂版）對原始數據進行校正與驗證。例如，系統會自動識別是否滿足“起始標準”（如外推容積<5% FVC或<150 mL）、“可接受性標準”（如呼氣持續時間≥6秒或平臺期出現）及“重復性標準”（最佳兩次FVC與FEV1差異≤150 mL）。此外，部分高端型號（如Omron U2）還集成溫度與大氣壓補償模塊，以校正環境因素對氣體體積測量的影響，確保結果符合BTPS（Body Temperature and Pressure, Saturated）標準條件。整個測量過程通常在10–15秒內完成，數據可本地存儲或通過藍牙/USB傳輸至配套軟件（如Omron Respiratory Management App）進行趨勢分析與報告生成。