大气层中气体浓度随海拔高度的指数衰减造成了大气折射率的不均匀分布。目标辐射在大气层中传播时，其辐射路径因折射作用变为曲线，而在求解目标距离时却是沿视在路径计算氧气吸收率，这使得氧气吸收被动测距中存在一个固有误差项，这里称之为折射吸收误差。为了分析折射吸收误差对氧气吸收被动测距的影响，分别计算目标辐射路径和视在路径的氧气浓度，并通过辐射路径和视在路径上吸收气体含量相等的方法，建立了不同视在天顶角的折射吸收误差和目标真实距离的关系。结果表明：相同天顶角下，折射吸收误差随路径长度增加而变大。天顶角小于90°时，折射吸收误差变化规律复杂，但能满足100 km以内的高精度近程测距和150 km以上的远程告警；天顶角大于90°时，折射吸收误差的变化规律简单且误差值很小，可实现全程高精度测距。因此该结论可为氧气吸收被动测距技术的误差修正提供一定的理论支持，同时也证明了该被动测距技术的适用性。