激光式甲烷傳感器的設計原理采用可調諧激光光譜吸收檢測方法（TDLAS），采用DFB激光器作為光，用一個正弦波調制信號疊加一個三角波信號的電流來驅動DFB激光器。
利用可調諧光源+諧波吸收的方法對甲烷氣體的濃度進行檢測。諧波檢測法是在強干涉噪聲中提取小信號并且提高檢測靈敏度的最有效的方法之一，其檢測原理是當激光器發出的波長在甲烷氣體某一吸收峰附近時，通過溫控調節和電流調制將激光器發出的波長控制在相對應的甲烷氣體吸收峰處，然后加入正弦波和三角波疊加后的調制信號對激光波長進行調制，通過鎖相放大技術來檢測由于甲烷氣體濃度變化而引起的二次諧波信號，從而達到對甲烷氣體濃度檢測的目的