红外碳硫分析仪就是利用了二氧化碳及二氧化硫分别在4. 26μm和7.4μm处，具有较强的特征吸收带这--特性，通过测量气体吸收光强分析二氧化碳和二氧化硫含量，间接确定被测样品中的碳、硫元素的百分含量。
碳硫在钢铁中存在的状态和作用不同。
碳硫元素普遍有在于我们生活中，碳元素和硫元素均是非金属元素，在金属或合金中都能形成相应的碳化物或硫化物。当在高温富氧条件下，都能被氧化成二氧化碳和二氧化硫。测量经吸收后红外光的强度便能计算出相应气体的浓度，这便是红外气体分析的理论根据。
碳在钢铁中主要以两种形式存在：一种是化合碳，即碳以化合形态存在，主要以铁的碳化物和合金元素的碳化物形态存在。例如Fe3C、Mn3C、Cr3C2、WC、W2C、VC、MoC、TiC等。
另一种是游离碳，例如铁碳固溶体中的碳、无定形碳、石墨碳、退火碳等，统称为游离碳。在钢中，一般是以化合碳为主，游离碳只存在于铁及经退火处理的高碳钢。化合碳与游离碳总和，称为总碳量。红外碳硫分析仪就是测定样品中的总碳量。
碳是钢铁中重要元素，当碳含量增加时其强度和硬度随之增加，而塑性和延展性却随之降低，使钢变脆且难以加工；反之，随着碳含量的减少，钢的韧性得到增强且易于切削加工。而硫在钢铁中是一种有害元素，它以硫化物的状态存在于钢中，主要是MnS。如果含锰量很低，则过量的硫与铁合成FeS。硫化铁与硫化锰都是在热变形时产生裂纹的原因，这种不良性能叫做热脆。此外硫存在于钢内还能使钢的机械性能降低(主要是疲劳极限、塑性和耐磨性)。硫的存在对钢的耐蚀性、可焊性也不利。因此在钢铁中硫的含量总希望越低越好。
一般说来，同一称呼的碳、硫要相差一个数量级。譬如：炼钢中通常把0.01%称为一只碳，而把0. 001%称为一只硫。由于硫的含量低，燃烧后生成的SO2 绝对量比CO2少，用同样的方法测定误差就大。因此，红外碳硫分析仪中硫池的长度要比碳池长度长一个数量级，分别为300毫米和30毫米。