Afin de garantir la stabilité de la température sous diverses conditions ambiantes, les meilleurs capteurs catalytiques recourent à des filaments associés thermiquement. Ils sont situés sur les branches opposées d’un circuit électrique à pont de Wheatstone, où un capteur « sensible » (généralement appelé capteur « s ») réagit à tous les gaz combustibles présents tandis qu’en contrepartie un capteur « inactif » ou « non sensible » ne réagit pas. Cette inactivité s’obtient en recouvrant le filament d’un film de verre ou en désactivant le catalyseur de façon à ce qu’il agisse uniquement comme un compensateur face aux changements de température ou d’humidité externes.
Pour un fonctionnement plus stable encore, il est possible d’utiliser des capteurs résistants au poison. Ils s’altèrent moins au contact de certaines substances, comme les composés à base de silicone, de souffre et de plomb qui désactivent (ou « empoisonnent ») rapidement d’autres types de capteurs.