Druga – umieszczana za katalizatorem – to sonda diagnostyczna, która kontroluje pracę układu oczyszczania spalin – sygnały przed i po katalizatorze są monitorowane przez sterownik silnika w celu określenia efektywności pracy katalizatora. Odstępstwa od zaprogramowanej charakterystyki pracy są zgłaszane użytkownikowi pojazdu poprzez zapalenie lampki MIL – Malfunction Indicator Light (popularnie nazywanej Check engine light), tzw. „kontrolki silnika” w desce rozdzielczej pojazdu.
Żywotność sondy Uszkodzenia sondy lambda są wywoływane przez wiele czynników zarówno mechanicznych jak i w wyniku procesów chemicznych (jakość tankowanego paliwa). Zwykle żywotność nieogrzewanego czujnika wynosi około 50 000 do 80 000 km. Żywotność czujnika z grzałką zwykle jest znacznie większa i wynosi około 160 000 km. Usterki sondy są zwykle spowodowane gromadzeniem się sadzy na elemencie ceramicznym, powodując zwiększenie czasu odpowiedzi sondy oraz zawężenie zakresu napięcia wyjściowego, prowadząc ostatecznie do całkowitej utraty zdolności do pomiaru stężenia tlenu.