本方法所采用的電極由一小室構(gòu)成，室內(nèi)有兩個金屬電極并充有電解質(zhì)，用選擇性薄膜將小室封閉住。實際上水和可溶解物質(zhì)離子不能透過這層膜，但氧和一定數(shù)量的其他氣體及親水性物質(zhì)可透過這層薄膜。將這種電極浸入水中進行溶解氧測定。
　　因原電池作用或外加電壓使電極間產(chǎn)生電位差。這種電位差，使金屬離子在陽極進入溶液，而透過膜的氧在陰極還原。由此所產(chǎn)生的電流直接與通過膜與電解質(zhì)液層的氧的傳遞速度成正比，因而該電流與給定溫度下水樣中氧的分壓成正比。
　　因膜的滲透性明顯地隨溫度而變化，所以必須進行溫度補償。可采用數(shù)學(xué)方法（使用計算圖表、計算機程序）;也可使用調(diào)節(jié)裝置;或者利用在電極回路中安裝熱敏元件加以補償。某些儀器還可對不同溫度下氧的溶解度的變化進行補償。