BOD測定儀在含有飽和溶解氧的水樣進入測定槽與生物傳感器接觸，當水樣中無可生化降解的有機物時，溶解氧向氧電極的擴散速度(質量)達到恒定時，便產生了一個恒定電流。當水樣中有可生化降解的有機物時，有機物便受到生物膜中微生物的同化作用，而微生物的細胞呼吸作用也增強，消耗掉一部分溶解氧，使擴散到氧電極表面上的溶解氧減少，當水樣中溶解氧向電極擴散速度(質量)再次達到恒定時，又產生了一個恒定電流，由于該兩個恒定電流之間的差值與水樣中可生化降解的有機物濃度存在定量關系，因此該電流信號經微機放大、分析處理后，直接將BOD檢測結果顯示出來。

基于BOD測定儀的水中BOD測定試驗包含以下4個步驟：

1、對水體BOD樣品的預處理

一般來說，水體中都含有較高含量的余氯，對它的處理方法主要是加入定量的亞硫酸鈉溶液進行分解消除。

2、pH值的調節

BOD測定儀是涵蓋微生物傳感器的，所以在pH值為4~10的范圍內，被測樣品會給予最佳響應。因此在測定前最好將待測樣品pH值調節至7這一中性標準,然后再加入定量的緩沖溶波，保持水體中中微生物的活性，避免測量結果出現偏高誤差。而且在操作過程中要盡量避免不要將任何氣泡帶入到待測樣品中。

3、對渾濁樣品的處理

如果待測樣品中出現渾濁現象，應該將水樣靜置并澄清約30~40min,然后將水樣樣品上層那些非沉降物質取出并進行試驗測量。如果樣品水溫過高或過低，都應該首先將樣品調整到20°C左右，并輔以充分振蕩以確保澄清。

4、試驗操作

在BOD測定儀的各條管路都安置準確無誤后，就可以將緩沖液與吸液管相連接并打開電源開關，為儀器運行設置合適的流速與溫度,確保BOD樣品的采樣與清洗時間。當電極電位調整到相對穩定的標準參數狀態后，對BOD樣品數據的測量也將更加穩定。