常見的溶氧儀多采用隔膜電極作換能器，將溶氧濃度（實際上是氧分壓）轉換成電信號，再經放大、調整（包括鹽度、溫度補償），由模數轉換顯示。

實用的膜電極有兩種類型：極譜型和原電池型。極譜型：電極中，由黃金環或鉑金環作陰極；銀-氯化銀作陽極。電解液為氯化鉀溶液。陰極外表面覆蓋一層透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡膠等透氣材料。

原電池型：當外界氧分子透過薄膜進入電極內相到達陰極的三相界面時，產生下式反應。