熱導分析儀傳感器的結構常見的有四種：
1、分流式。測量氣室與主氣路并列，形成氣體分流流過氣室，主氣路與分流氣路都設有恒節流孔，節流孔的作用是保證進入測量氣室的氣體流量很小，待測混合氣體從下面進入，其中大部分氣體從主氣路排出，一小部分混合氣體經恒節流孔進入測量氣室，最后經主氣路的節流孔排出，這種結構具有反應快、滯后小的優點；缺點是樣氣的流量對測量的影響較大。
2、對流式。經測量室與主氣路下端并聯接通，待測氣體由主氣路引入，其中大部分氣體從主氣路排出，一小部分進入測量氣室（循環管），待測氣體在循環管內受電阻絲加熱后造成熱對流，由于熱對流的推力作用，使待測氣體經過循環管由下部回到氣路排出。這種結構的優點是待測氣體流量變化時對測量影響不大，不需要流量控制器。但待測氣體進入測量室是靠熱對流力推動的。因此這種結構的傳感器對氣體流量的變化不敏感，反應速度慢，滯后大，在實際應用中比較少。
3、擴散式。在主氣路上部設置測量氣室，待測氣體通過擴散作用進入測量室，由于測量室中待測氣體與主氣路中的氣體進行熱交換，再經主氣路排出。這種結構適應于質量較小的氣體的流量，因為質量較小的氣體擴散系數大。用這種類型結構的傳感器來測量質量較小的氣體的成分量時，滯后時間較小，受氣體流量波動的影響也較小。而對于擴散系數較小的氣體，如二氧化碳，測帶后的時間要增大。但如果減小測量室的體積，反應速度可以提高。
4、對流擴散式。在擴散式的基礎上加 一支氣管，形成分流以減小滯后。在這類傳感器中，待測氣體由主氣路先擴散到測量室中，然后由支氣管排出，這樣避免了進入測量室的氣體發生倒流，又保證了待測氣體有一定的流速，防止待測氣體在測量室內的囤積現象。因此提高了反應速度，減小了滯后，并且氣體的波動也較小。所以目前各廠家生產的熱導分析采用這種結構形式的最多。
