便携式微量溶氧仪的电极使用薄膜将铂阴极，银阳极和电解质与外界隔离。通常，溶解氧计的阴极几乎与该膜直接接触。氧气以与膜的分压成比例的比例扩散通过膜。氧分压越大，越有更多的氧气通过膜。当溶解的氧气连续渗透膜进入空腔时，它在阴极上被还原以产生电流，该电流显示在仪表上。由于此电流与溶解氧浓度成正比，因此校准仪仅需将测得的电流转换成浓度单位（溶解氧浓度通常为mg/L（每升水溶解氧）或ppm（百万分之一））。
便携式微量溶氧仪的电极可测量水溶液中溶解氧的含量，氧气通过周围的空气，气流和光合作用溶解在水中。通过呼吸和分解，水中的溶解氧将被消耗掉，其中主要是通过空气和光合作用来补充的。溶解氧仪广泛用于各种场合的溶解氧含量测量，尤其是在水产养殖用水，光合作用和呼吸作用以及现场测量中。水中的氧气含量主要取决于温度，热水的氧气浓度低于冷水的氧气浓度。但是溶解氧含量过高可能对动植物有害。因此，如下所述，在使用时，请考虑溶解氧的测定会受到某些因素的影响。
1、环境影响。适当的溶解氧对于良好的水质至关重要，所有生命形式都需要氧气。天然溪流水净化过程需要适当的氧气含量以提供有氧生命形式。如果水中的氧气含量低于5.0mg/L，水生生物将难以生存。浓度越低，难度就越大。如果氧气含量低于1-2mg/L并持续数小时，它将导致大量水生生物死亡。
2、应用场合。溶解氧电极可用于测量和监测氧气含量会影响反应速度，过程效率或环境的过程：例如水产养殖，生物反应，环境测试（湖泊，溪流，海洋），水/废水处理，葡萄酒生产。
3、温度补偿。对于标准溶解氧测量，温度会影响氧的溶解度和扩散速率，因此必须进行温度补偿。
4、盐度校正。溶解盐的存在限制了可以溶解在水中的氧气含量。氧气浓度和分压之间的关系随每种样品溶液的盐度而变化。因此，大多数便携式微量溶氧仪都可以手动调节盐度，以校正由不同浓度引起的离子变化。
