測定水中生化需氧量的微生物傳感器是由氧電極和微生物菌膜構成，其原理是當含有飽和溶解氧的樣品進入流通池中與微生物傳感器接觸，樣品中溶解性可生化降解的有機物受到微生物菌膜中菌種的作用，而消耗一定量的氧，使擴散到氧電極表面上氧的質量減少。當樣品中可生化降解的有機物向菌膜擴散速度（質量）達到恒定時，此時擴散到氧電極表面上氧的質量也達到恒定，因此產生一個恒定電流。
由于恒定電流的差值與氧的減少量存在定量關系，據此可換算出樣品中生化需氧量。測定水和污水中生化需氧量的微生物傳感器快速測定法。該標準規定的生物化學需氧量是指水和污水中溶解性可生化降解的有機物在微生物作用下所消耗溶解氧的量。