水中的含氧量可以充分显示水的自净程度。对于使用活性污泥的生物处理厂来说，了解曝气池的含氧量非常重要。污水中溶解氧的增加会促进厌氧微生物以外的生物活动，因此可以去除挥发性物质和易于自然氧化的离子，使污水得到净化。

测定氧含量主要有三种方法：自动比色分析和化学分析测量、顺磁法测量和电化学测量。水中溶解氧的量一般用电化学方法测量。

氧能溶于水，溶解度取决于温度、水表面的总压、分压和水中溶解的盐类。大气压力越高，水溶解氧的能力就越大，其关系由亨利（Henry）定律和道尔顿（Dalton）定律确定，亨利定律认为气体的溶解度与其分压成正比。

氧气测量传感器由一个阴极（通常由金和铂制成）、一个有电流的对电极（银）和一个没有电流的参比电极（银）组成。电极浸入 KCl、KOH等电解质中，传感器覆盖有隔膜。膜将电极和电解液与被测液体隔开，只有溶解的气体能透过膜，从而保护传感器，防止电解液逸出，防止外来物质侵入造成污染和中毒。

在对电极和阴极之间施加极化电压。如果测量元件浸入有溶解氧的水中，氧气会通过隔膜扩散，出现在阴极上的氧分子（电子过剩）就会被还原成氢氧根离子[OH-]。电化学当量的氯化银沉淀在反电极上（电子不足），对于每个氧分子，阴极放出4个电子，反电极接受电子，形成电流：4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-。

电流的大小与被测污水的氧分压成正比。该信号与传感器上的热电阻测得的温度信号一起发送到变送器，利用传感器中存储的氧含量与氧分压和温度之间的关系曲线计算出水中的氧含量，然后将其转换为标准信号输出。参比电极的功能是确定阴极电位。