質量守恆定律
碳平衡法的基本原理是基於質量守恆定律，即在一個封閉系統中，輸入和輸出的物質質量是相等的。在汽車燃料消耗量的檢測中，碳平衡法通過測量汽車運行過程中燃料燃燒後排氣中碳元素的質量，與燃料在燃燒前的碳元素質量進行比較，以此來計算燃料的消耗量。
具體來說，汽油等燃料主要由碳（C）和氫（H）的化合物組成，燃燒後會產生二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）和水（H2O）。這些燃燒產物中的碳元素均來源於燃料本身。通過測量單位時間內汽車尾氣中CO、CO2、HC等含碳物質中的碳量，並與單位體積燃油中的碳量進行比較，就可以計算出燃油的消耗量。
碳平衡法雖然是一種間接的測量方法，但它只需要將測試儀器與汽車的排氣管連線即可進行測試，並且具有較高的準確率。因此，碳平衡法是目前主流的測試汽車燃料消耗量的方法之一。