氧气通过周围的空气、空气流动和光合作用溶解于水中。通过呼吸和分解作用，溶解氧会在水中消耗，主要依靠空气和光合作用进行补充。水中氧的含量主要取决于温度。温水的氧浓度要低于冷水。但溶氧含量过高对动植物会有害。溶解氧电极可用来测量用来对氧含量会影响反应速度、流程效率或环境的流程进行监控：如水产养殖、生物反应、环境测试(湖、溪、海洋)、水/废水处理、葡萄酒生产。
溶解氧电极用一薄膜将铂阴极，银阳极，以及电解质与外界隔开，一般情况下阴极几乎是和这层膜直接接触的。氧以和其分压成正比的比率透过膜扩散，氧分压越大，透过膜的氧就越多。当溶解氧不断地透过膜渗入腔体，在阴极上还原而产生电流，此电流在仪表上显示出来。由于此电流和溶氧浓度直接成正比，因此校正仪表只需将测得的电流转换为浓度单位即可。
溶解氧电极测定的不是溶解氧浓度，而是氧活度或者是氧分压。通常用空气或不含养的氮气来标定零点。液体中真正的溶解氧浓度可以用化学法测定。
