欧姆龙肺功能仪的核心工作原理基于气流动力学与电子传感技术的结合，主要通过测量受试者在特定呼吸动作下产生的气体流速与容积变化，进而推导出多项肺功能参数。具体而言，当受试者按照标准指令进行最大吸气后快速用力呼气时，呼出气体流经仪器内部的流量传感器。目前主流型号多采用涡轮式（turbine-based）或压差式（differential pressure-based）传感机制。以涡轮式为例，呼出气流驱动微型涡轮旋转，其转速与瞬时气流速度呈线性关系；内置的霍尔效应传感器或光电编码器将机械旋转转换为电信号，再由模数转换器（ADC）采样并送入微控制器进行积分运算，从而获得时间-容积曲线（Volume-Time Curve）和流量-容积曲线（Flow-Volume Loop）。

在信号处理层面，设备内置算法依据美国胸科学会（ATS）与欧洲呼吸学会（ERS）联合发布的《肺功能测试标准化指南》（2019年修订版）对原始数据进行校正与验证。例如，系统会自动识别是否满足“起始标准”（如外推容积<5% FVC或<150 mL）、“可接受性标准”（如呼气持续时间≥6秒或平台期出现）及“重复性标准”（最佳两次FVC与FEV1差异≤150 mL）。此外，部分高端型号（如Omron U2）还集成温度与大气压补偿模块，以校正环境因素对气体体积测量的影响，确保结果符合BTPS（Body Temperature and Pressure, Saturated）标准条件。整个测量过程通常在10–15秒内完成，数据可本地存储或通过蓝牙/USB传输至配套软件（如Omron Respiratory Management App）进行趋势分析与报告生成。