TH-2003型紫外吸收法臭氧分析仪为紫外吸收式单光路结构。254nm波长的紫外光线通过吸收池的光路末端测出池管内被O3吸收后的光强I和未被O3吸收的光强I0，将这两个值代入比耳—朗伯定律，计算出相应的O3浓度（单位ppm，亦可换算为mg/m3）仪器带有温度、压力补偿。

因为仪器为单光路结构，所以待分析气与参比气须依次切换到同一测量池中，紫外光与被测气体在吸收池中相重合的部分，即为光路长度。仪器的电路部分包括A/D，显示器及D/A以及RS232串行接口，仪器设有自检功能和故障自诊功能，仪器的采样、计算、线性校正、主阀控制等均由程序自动进行。