二氧化碳培养箱通常能够指定二氧化碳水平的设定值（通常为5％）。
培养箱包含一个CO2传感器和一个控制模块，当水位下降时会提示CO2流量。当
培养箱门打开时，由于与外部环境的浓度差异，CO2迅速冲出培养室。该下降由传感器检测并且继电器发送信号以提高二氧化碳水平。有两种常见的检测器形式用于监测
培养箱内的二氧化碳水平：热导率和红外线。
导热传感器测量温度阻力的变化。在培养箱中，一个传感器暴露于室（环境），而另一个传感器被隔离（控制）。由于二氧化碳的减少也会导致温度下降，所以两个传感器之间的电阻会改变。这会触发CO2罐的“清除” ，持续到腔室达到预先设定的设定点。不幸的是，培养箱温度设置和湿度水平也会影响热导率传感器，所以存在一定程度的不准确性; 当培养箱门经常打开时尤其如此。以开放的大门，不仅是CO2流失了，但相对湿度水平下降。因此，导热监测培养箱更适合长期储存细胞培养物。
更精确（但也更昂贵）的CO2级监测系统是红外线（不可见能量，波长比可见光长）。测量红外光谱中光吸收的光学传感器寻找培养箱中二氧化碳的量; 吸收程度与CO2的量成正比。吸收不受温度或湿度的影响，因此它比热导率传感器更可靠的CO2浓度指示器。大多数仪器都具有独立的传感模块，可以在设定的时间间隔自动校准。尽管成本较高，但红外感应单元是需要经常访问培养箱内容物的理想解决方案。
