水中的含氧量可以充分顯示水的自凈程度。對于使用活性污泥的生物處理廠來說，了解曝氣池的含氧量非常重要。污水中溶解氧的增加會促進厭氧微生物以外的生物活動，因此可以去除揮發性物質和易于自然氧化的離子，使污水得到凈化。

測定氧含量主要有三種方法：自動比色分析和化學分析測量、順磁法測量和電化學測量。水中溶解氧的量一般用電化學方法測量。

氧能溶于水，溶解度取決于溫度、水表面的總壓、分壓和水中溶解的鹽類。大氣壓力越高，水溶解氧的能力就越大，其關系由亨利（Henry）定律和道爾頓（Dalton）定律確定，亨利定律認為氣體的溶解度與其分壓成正比。

氧氣測量傳感器由一個陰極（通常由金和鉑制成）、一個有電流的對電極（銀）和一個沒有電流的參比電極（銀）組成。電極浸入 KCl、KOH等電解質中，傳感器覆蓋有隔膜。膜將電極和電解液與被測液體隔開，只有溶解的氣體能透過膜，從而保護傳感器，防止電解液逸出，防止外來物質侵入造成污染和中毒。

在對電極和陰極之間施加極化電壓。如果測量元件浸入有溶解氧的水中，氧氣會通過隔膜擴散，出現在陰極上的氧分子（電子過剩）就會被還原成氫氧根離子[OH-]。電化學當量的氯化銀沉淀在反電極上（電子不足），對于每個氧分子，陰極放出4個電子，反電極接受電子，形成電流：4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-。

電流的大小與被測污水的氧分壓成正比。該信號與傳感器上的熱電阻測得的溫度信號一起發送到變送器，利用傳感器中存儲的氧含量與氧分壓和溫度之間的關系曲線計算出水中的氧含量，然后將其轉換為標準信號輸出。參比電極的功能是確定陰極電位。