仪器由主机和氧电极两部分组成。氧电极（亦称氧敏感膜电极）由两个与支持电解质（本仪器使用的电解质即为内充液—0．5mol／L KCL）相接触的金属（本仪器设计为Ag—AgCl，Pt）电极及选择性薄膜（亦即氧膜）组成。

氧膜只能透过氧和其它气体，水和可溶解物质不能透过。透过氧膜的氧气在电极上还原，产生微弱的扩散电流，在一定温度下其大小和水样溶解氧含量成正比。定量测定出此扩散电流即可测定出水样的溶解氧的mg／L值。