將探頭直接插入煙道中進行分析，直插式探頭有以下幾種類型。

(1)中、低溫直插式氧化鋯探頭

這種探頭適用于煙氣溫度0~650℃(最佳煙氣溫度350~550℃)的場合，探頭中自帶加熱爐。主要用于火電廠鍋爐、6~20t/h工業爐等，是目前國內用量最大的一種探頭。

(2)帶導流管的直插式氧化鋯探頭

這也是一種中、低溫直插式氧化鋯探頭，但探頭較短(400~ 600mm)，帶有一根長的導流管，先用導流管將煙氣引導到爐壁附近，再用探頭進行測量。主要用于大型、爐壁比較厚的加熱爐。燃煤爐宜選帶過濾器的直插式探頭，不宜選導流式探頭(易出現灰堵)，燃油爐兩者均可選用。

(3)高溫直插式氧化鋯探頭

這種探頭本身不帶加熱爐，靠高溫煙氣加熱，適用于700~ 900℃的煙氣測量，主要用于電廠、石化廠等高溫煙氣分析場合。