微库仑综合分析仪根据微库仑滴定原理，设计一个零平衡工作方式的库仑放大器，与滴定池、电解液组成一个闭环负反馈测量系统。
滴定池的参考电极提供一个恒定的参考电位，与测量电极组成指示电极对，并产生一电压信号。这一信号与外加给定的偏压反向串联后加在库仑放大器的输入端。当两电压相等时，放大器输入为零，输出也为零，在电解电极对之间没有电流通过，仪器显示屏上是一条平滑的直线(称为基线)。当样品由注射器注入裂解管时，样品中的待测物质经过反应可生成滴定离子，随载气一同进入滴定池，进行滴定，滴定剂离子浓度的变化引起指示电极对的电位变化，其变化值输入到微机控制的微库仑放大器，经放大后转加到电解电极对(阴、阳)上，在阳极上电解生成滴定剂离子，上述过程随着离子的不断消耗连续进行，直至平衡后，电解生成的滴定剂离子正好补充消耗掉的滴定剂离子，指示电极对的偏压值又重新回到给定偏压值，仪器恢复平衡。在这一过程中，仪器可根据生成滴定剂离子所消耗的电量、通过计算机处理来求出样品中的所测物含量。
