1、燃烧氧化-非分散红外吸收法又分为差减法和直接法两种

差减法的原理是将一定体积的水样和氧气分别导入900度的高温燃烧管和150度的低温反应管中，高温燃烧管的水样在催化剂和氧气的作用下，有机化合物转化为二氧化碳；低温反应管的水样受酸化而使无机碳酸盐分解成二氧化碳。无机碳酸盐和有机化合物生成的二氧化碳依次进入非色散红外线检测器。由于一定波长的红外线被二氧化碳选择吸收，并在一定浓度范围内，二氧化碳对红外线吸收的强度与二氧化碳的浓度成正比，所以可以测量水样中的总碳TC和无机碳IC的数值，然后用总碳减去无机碳的差值，就是总有机碳TOC的数值了。

直接法的测试原理是将水样加酸，酸化为pH值小于2，通入氮气曝气，使无机碳酸盐转变为二氧化碳并被去除。再将水样注入高温燃烧管，便可直接测得总有机碳。

2、湿法氧化-非分散红外吸收法的原理是在氧化之前用磷酸处理测试的水样，去除无机碳，然后测量TOC的浓度。

3、紫外法的原理是水中一些有机物在254nm波长的紫外光下的吸光度和水中的有机碳数量呈线性关系，所以可以通过紫外线光谱的吸光度来测量总有机碳TOC的浓度，紫外法由于具有快速、不接触测量、重复性好等优点，这种测量方法在最近几十年得到快速发展。