當甲烷氣體與催化元件接觸時，甲烷在催化元件表面發生無焰燃燒，產生熱量。這個熱量導致催化元件的阻值發生變化。由于催化元件和電阻組成了惠斯通電橋，阻值的變化會導致電橋失去平衡，從而輸出與甲烷濃度成比例的電壓信號。

這個電壓信號經過放大和處理后，可以被用來驅動電表或數字電路顯示甲烷的濃度。同時，當甲烷濃度超過預設的報警點時，報警電路會被觸發，發出聲光報警，以提醒用戶甲烷濃度超限。

便攜式甲烷檢測報警儀通常還具備其他功能，如時間顯示（通常采用24小時制）和防護等級，以滿足不同環境和應用的需求。

需要注意的是，不同類型的便攜式甲烷檢測報警儀可能采用不同的傳感器和電路設計，但其基本原理都是基于甲烷在催化元件上的氧化生熱來檢測甲烷濃度。