Le fonctionnement parfait d'un catalyseur à trois voies nécessite un certain mélange air/carburant : idéalement, tous les composants sont entièrement brûlés lorsque le mélange est composé d'un rapport de 14,7 kg d'air pour 1 kg de carburant.
Dans ce cas, lambda est égal à 1. La lettre grecque lambda désigne la proportion d'air. Le catalyseur est en mesure de nettoyer les gaz d'échappement de manière optimale uniquement lorsque lambda = 1.
Le contrôle lambda est un circuit fermé au sein duquel le capteur lambda, agissant en tant que capteur de mesure dans le débit d'échappement, mesure sa composition. En cas d'écarts, la régulation par le système de gestion électronique du moteur s'assure que le système d'injection mesure la quantité de carburant en fonction de la proportion d'air.