溶解氧測定儀的傳感部分由金電極（陰極）、銀電極（陽極）和氯化鉀或氫氧化鉀電解液組成。氧氣通過膜擴散到電解液中，并與金電極和銀電極形成測量回路。當在溶解氧測定儀的電極上施加0.6-0.8V的極化電壓時，氧氣通過膜擴散，陰極釋放電子，陽極接受電子產生電流，整個反應過程為：陽極Ag+Cl→AgCl+2e-陰極O2+2H2O+4e→4OH-。根據法拉第定律：流過溶解氧測定儀電極的電流與氧分壓成正比，在恒溫條件下電流與氧氣濃度呈線性關系。

溶解氧含量有3種不同的表示方法：氧分壓（mmHg）；百分飽和度（%）；氧濃度（mg/L或10-6），這3種方法本質上沒什么不同。

（1）分壓表示法：氧分壓表示法是基本和本質的表示法。根據Henry定律可得，P=（Po2+PH2O）×0.209，其中，P為總壓；Po2為氧分壓（mmHg）；PH2O為水蒸氣分壓；0.209為空氣中氧的含量。

（2）百分飽和度表示法：由于曝氣發酵十分復雜，氧分壓不能計算得到，在此情況下用百分飽和度的表示法是合適的。例如將標定時溶解氧定為100％，零氧時為0％，則反應過程中的溶解氧含量即為標定時的百分數。

（3）氧濃度表示法：根據Henry定律可知氧濃度與其分壓成正比，即：C=Po2×a，其中C為氧濃度（mg/L）；Po2為氧分壓（mmHg）；a為溶解度系數（mg/mmHg·L）。溶解度系數a不僅與溫度有關，還與溶液的成分有關。對于溫度恒定的水溶液，a為常數，則可測量氧的濃度。氧濃度表示法在發酵工業中不常用，但在污水處理、生活飲用水等過程中都用氧濃度來表示。