極化電解池式溶解氧傳感器的陽極是大表面積的銀電極，陰極是表面積很小的金電極。金電極是極化電極，銀電極是去極化電極，支持電解液是0.7~lmol/L氯化甲(或溴化鉀)溶液，兩電極之間加上一個穩定的直流電壓組成電解池。金電極的表面覆蓋了一層塑料薄膜，把電解池和被測水樣隔開，薄膜材料一般為聚四氟乙烯或聚乙烯，厚度約為0.05~0.1mm (50~100μm)。被測水樣中的溶解氧在流動狀態下透過塑料薄膜，作為去極化劑在金電極上還原，產生去極化電流。電流的大小與水中溶解氧的分壓成正比，而氧分壓與水中溶解氧量成正比，即水中溶解氧量與去極化電流呈線性關系。由傳感器產生的這一微弱信號送到轉換器進行轉換放大，然后輸出標準電流信號供顯示、記錄或調節控制用。