定氮仪根据原理，可分为凯氏定氮仪（凯氏定氮法）和杜马斯定氮仪（燃烧法）两大类。

凯氏定氮法原理。在有催化剂的条件下，用浓硫酸消解试样使氮化合物都转变为铵盐，在碱性条件下蒸馏，将铵盐转化为氨气，随水蒸气被冷凝，并为过量的硼酸溶液吸收，以酸标准溶液滴定，用酸标准溶液的消耗量计算出样品中的氮含量。凯氏定氮法的结果准确可靠，普适性、可重复性较好，是最经典也是国际上测定氮含量和蛋白质含量的标准方法。但是凯氏定氮法有一个公认的局限性：即难以把所有有机物定量转变成氨。比较明显的例子就是凯氏定氮法无法检测试样中的腐胺、尸胺等难以被消解彻底的有机物。另外，凯氏定氮法需要使用浓硫酸和较长时间的加热，因此环境友好性较差，单个实验时间通常大于一小时。

杜马斯燃烧法原理。试样在900～1200℃高温下燃烧，燃烧过程中产生混合气体，其中碳、硫等干扰气体和盐类被吸收管吸收，氮氧化物被全部还原成氮气，形成的氮气气流通过热导检测器（TCD）进行检测。杜马斯燃烧法的优点是结果快速、准确，相比凯氏定氮法结果更接近试样全氮。不过杜马斯燃烧法也有一定的局限性：比如对于复杂样品分析难度较大，对于液体样品分析效果不佳，样品量通常在毫克级别，单个试样分析成本较高等。

定氮仪广泛应用于食品、药品、农产品、化肥、饲料、土壤和环境样品中氮元素或者蛋白质的检测。