测定原理常见的溶氧仪多采用隔膜电作换能器，将溶氧浓度(实际上是氧分压)转换成电信号，再经放大、调整(包括盐度、温度补偿)，由模数转换显示。
溶氧仪实用的膜电有两种类型:谱型(polarography)和原电池型(galvanic cell)。谱型(polarography):电中，由黄金(au)环或铂(pt)金环作阴;银-氯化银(或汞-氯化亚汞)作阳。电解液为溶液。阴外表面覆盖层透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶等透气材料。阴阳两电之间外加0.5~1.5伏的
化电压。有的化电压为0.7伏。当溶解氧透过薄膜到达黄金阴表面，在电上发生如下反应。
阴被还原:o2+2h2o+4e→4ohˉ
同时，阳被氧化:4clˉ+4ag-4e→4agcl
在正常情况下，上述还原-氧化反应产生的扩散电流i∞之值与溶氧浓度成正比。可用下式表示:
i∞=nfa(pm/l)cs
式中:i∞-稳定状态的扩散电流
n-得失电子数
f-法拉第常数(96500 库仑)
a-阴表面积(平方厘米)
pm-薄膜的渗透系数(厘米2/秒)
l-薄膜的厚度(厘米)
cs-溶解氧浓度(ppm)
当电结构和薄膜确定之后，式中a、pm、l、n等均为常数。令k= nfa(pm/l)，则上
式中:i∞=kcs。