วงจรสะพานของ TCD ประกอบด้วยเซ็นเซอร์ความร้อน (ความต้านทานไฟฟ้า) สี่ตัวที่มีคุณลักษณะเหมือนกันซึ่งรวมเข้ากับตัวตรวจจับ เซ็นเซอร์เหล่านี้สองตัวจะอยู่ในเซลล์ตัวอย่างทั้งสองเซลล์ ในขณะที่เซ็นเซอร์ที่เหลืออีกสองตัวจะอยู่ในเซลล์อ้างอิงสองเซลล์ การกำหนดค่านี้ก่อให้เกิดวงจรไฟฟ้าที่ประกอบด้วยความต้านทานสองตัวที่เปลี่ยนแปลงเหมือนกันภายในเซลล์ตัวอย่างและความต้านทานสองตัวที่คงที่ภายในเซลล์อ้างอิง
แรงดันไฟสะพาน ("E" ในรูปที่ 1) และแรงดันไฟขาออก ("V" ในรูปที่ 1) โดยฟังก์ชันการวัดในวงจรสะพานนั้นแท้จริงแล้วจะอยู่ในส่วนการประมวลผลสัญญาณ
เมื่อความเข้มข้นของก๊าซตัวอย่างที่ดึงเข้าไปในเซลล์ตัวอย่างผันผวนการนําความร้อนของก๊าซในเซลล์จะเปลี่ยนไปตามนั้น ดังนั้นอุณหภูมิพื้นผิวของเซ็นเซอร์ความร้อนภายในเซลล์ก็ได้รับผลกระทบเช่นกัน อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงในเซ็นเซอร์ความร้อนจะถูกตรวจพบว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงความต้านทานไฟฟ้า เนื่องจากเซลล์อ้างอิงเต็มไปด้วยไนโตรเจน (N 2) ความต้านทานไฟฟ้าที่ตรวจพบในเซลล์อ้างอิงจะคงที่เสมอ ด้วยการรวมความต้านทานไฟฟ้าทั้งสี่นี้และการประมวลผลสัญญาณการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของก๊าซตัวอย่างจะถูกตรวจพบว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าขาออกของวงจรบริดจ์ ("V" ในรูปที่ 1) ภายใต้เงื่อนไขบางประการแรงดันขาออกนี้จะเป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของก๊าซนําความร้อนสูงในก๊าซตัวอย่างดังนั้นการวัดแรงดันขาออกของวงจรสะพาน วัดความเข้มข้นของก๊าซนําความร้อนสูง
