TH-2003型紫外吸收法臭氧分析儀為紫外吸收式單光路結構。254nm波長的紫外光線通過吸收池的光路末端測出池管內被O3吸收后的光強I和未被O3吸收的光強I0，將這兩個值代入比耳—朗伯定律，計算出相應的O3濃度（單位ppm，亦可換算為mg/m3）儀器帶有溫度、壓力補償。

因為儀器為單光路結構，所以待分析氣與參比氣須依次切換到同一測量池中，紫外光與被測氣體在吸收池中相重合的部分，即為光路長度。儀器的電路部分包括A/D，顯示器及D/A以及RS232串行接口，儀器設有自檢功能和故障自診功能，儀器的采樣、計算、線性校正、主閥控制等均由程序自動進行。