水中的含氧量能充分顯示水的自凈程度。對于使用活性污泥的生物處理廠，了解曝氣池中的氧含量是非常重要的。污水中溶解氧的增加會促進除厭氧微生物以外的生物活動，從而去除易自然氧化的揮發性物質和離子，凈化污水。

測量氧含量的方法主要有三種:自動比色分析法和化學分析法、順磁性測量法、電化學測量法和熒光法。水中的溶解氧一般用電化學方法測量。

氧氣可以溶于水，其溶解度取決于溫度、水面的總壓和分壓以及溶解在水中的鹽類。大氣壓越高，水溶解氧氣的能力越強。這種關系是由亨利定律和道爾頓定律決定的。亨利定律認為氣體的溶解度與其分壓成正比。

氧傳感器由一個陰極(通常由金和鉑制成)、一個有電流的對電極(銀)和一個無電流的參比電極(銀)組成。電極浸在電解質中，如KCl和氫氧化鉀，傳感器覆蓋著一層膜。隔膜將電極和電解液與待測液體隔開，只有溶解的氣體才能透過隔膜，從而保護傳感器，防止電解液逸出和異物侵入人體造成污染和中毒。

在反電極和陰極之間施加極化電壓。如果將測量元件浸入溶有氧氣的水中，氧氣將通過隔膜擴散，出現在陰極上的氧分子(多余的電子)將被還原成氫氧根離子[OH-]。電化學等價的氯化銀沉積在反電極上(電子不足)。對于每個氧分子，陰極發射4個電子，對電極接受電子，形成電流:4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-。

電流與待測污水中的氧分壓成正比。該信號與由傳感器上的熱電阻測得的溫度信號一起被發送到變送器。利用傳感器中儲存的氧氣含量與氧氣分壓和溫度的關系曲線計算出水中的氧氣含量，然后轉換成標準信號輸出。參比電極的功能是確定陰極電位。