溶氧仪是根据电化学原理，即在含氧的被测电解质溶液中的两个不同金属电极上，将产生氧化还原反应；由此生成的扩散电流和溶液中的氧浓度呈一定关系的原理制作的测量水中氧气含量的仪器。
也有的仪器采用伏安测定中的极谱法，对溶液中的工作电极施加电压后，其生成的极谱图上的电流与溶液中的被测物质浓度呈一定关系的原理制作。
在工业生产或科学研究中如果需要测量水或溶液中所溶解氧的浓度，常采用克拉克（clark）法。
由于该法可直接将待测参数转换成电信号，测试响应灵敏，便于实现连续在线分析，因而应用十分广泛。
由于选择的阳极材料及电解液不同，克拉克法又分为电化学极谱法和Gavanic薄膜电流法。
极谱法测定水中溶解氧的阴极为金或铂电极，阳极为银电极（Ag/AgCl参比电极）。
电解液为KCl溶液，直流电源电压0.65～0.85 V。当将阳极材料改用铅，电解液换成KOH溶液，即为Gavanic法。
Gavanic法与极谱法相比，由于阳极铅的氧化反应更迅速，因而测试读数更快捷，且无需极化，多用于实验室一般分析，注意使用中应频繁应进行维护保养。
而极谱法使用前必须进行极化，但无需频繁维护，特别适用于连续过程的在线分析。
溶氧电极可以用来测量现场或实验室内被测样品水溶液内的溶氧含量。
由于溶解氧是水的质量的主要指标之一，因此溶氧电极可广泛用于各种场合下的溶氧含量的测量，尤其是养殖水、光合作用和呼吸作用及现场测量。
在对溪水和湖水支持生物存活的能力进行评估时，要进行生化需氧量测试（BOD）；
在消耗氧气的含有有机物的样品水溶液变腐时对其进行测量，并确定溶氧浓度和样品水溶液温度之间的关系。
其测量范围：0～5、10、20 mg/L，精度±3%～±5%，响应时间30～120 s左右。有在线连续监测和实验室仪表两大类。