光化学传感器膜含有对被测物质敏感的荧光染料，这些染料被固定在一种具有渗透性的聚合物基质上，在激发光源的照射下，不同类型光化学传感膜会发出不同的荧光信号（红色、绿色、蓝色），荧光信号会根据被测物质浓度的变化而变化，用CCD相机捕获这种变化，从而将被测物含量分布在时间和空间上的变化进行可视化呈现，表征被测物质的浓度。

该设备是国际封闭式平面光极检测仪，结合了光化学传感膜与荧光成像技术，可获取环境中O₂、pH以及CO₂等物理化学参数的二维高分辨信息。