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氧氣通過周圍的空氣、空氣流動和光合作用溶解于水中。通過呼吸和分解作用，溶解氧會在水中消耗，主要依靠空氣和光合作用進行補充。水中氧的含量主要取決于溫度。溫水的氧濃度要低于冷水。但溶氧含量過高對動植物會有害。溶解氧電極可用來測量用來對氧含量會影響反應速度、流程效率或環境的流程進行監控：如水產養殖、生物反應、環境測試(湖、溪、海洋)、水/廢水處理、葡萄酒生產。
溶解氧電極用一薄膜將鉑陰極，銀陽極，以及電解質與外界隔開，一般情況下陰極幾乎是和這層膜直接接觸的。氧以和其分壓成正比的比率透過膜擴散，氧分壓越大，透過膜的氧就越多。當溶解氧不斷地透過膜滲入腔體，在陰極上還原而產生電流，此電流在儀表上顯示出來。由于此電流和溶氧濃度直接成正比，因此校正儀表只需將測得的電流轉換為濃度單位即可。
溶解氧電極測定的不是溶解氧濃度，而是氧活度或者是氧分壓。通常用空氣或不含養的氮氣來標定零點。液體中真正的溶解氧濃度可以用化學法測定。
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