溶解氧電極用一薄膜將鉑陰極，銀陽極，以及電解質與外界隔開，一般情況下陰極幾乎是和這層膜直接接觸的。氧以和其分壓成正比的比率透過膜擴散，氧分壓越大，透過膜的氧就越多。當溶解氧不斷地透過膜滲入腔體，在陰極上還原而產生電流，此電流在儀表上顯示出來。

溶解氧電極測量溶解氧會受到一些因素的影響：

環境影響：適當的溶氧對好的水質是不可少的，所有的生命形態都需要氧。天然的溪水凈化過程要求有恰當的氧含量供給有氧生命形態。如水中的氧含量低于5.0mg/L，水生物生存就有困難，濃度越低越困難。如氧含量低于1-2mg/L并持續幾小時將導致水生物大批死亡。 

應用場合：溶解氧電極可用來測量用來對氧含量會影響反應速度、流程效率或環境的流程進行監控：如水產養殖、生物反應、環境測試(湖、溪、海洋）、水/廢水處理、葡萄酒生產。

溫度補償：對標準溶氧測量說，溫度影響到氧的溶解度和擴散速度，因此必須進行溫度補償。 

鹽度修正：溶解鹽的存在限制了可溶解于水的氧的含量。氧的濃度和分壓之間的關系隨著每份樣品溶液鹽度的不同而變化，因此多數的儀表制造商提供人工調節鹽度來修正由離子濃度不同而造成的變化。 

生化需氧量（BOD）：BOD測試一般用于污水處理廠，水處理廠需要知道微生物分解有機物質時從水中消耗的氧的量，這點很重要。該測試可使水處理廠確定水處理的效力或仍然存在的污染量。通過測量特定培養期起始及終止時溶解于樣品內的氧的含量可以確定廢水、排出液和污水的相對需氧量。