含有飽和溶解氧的水樣進入測定槽并與生物傳感器接觸。當水樣中沒有可生物降解的有機物時，當溶解氧向氧電極的擴散速率（質量）達到恒定時，就會產生恒定電流。當水樣中存在可生物降解的有機物時，有機物被生物膜中的微生物同化，微生物的細胞呼吸作用也增強，消耗了一部分溶解氧，減少了擴散到氧電極表面上的溶解氧。當水樣中溶解氧向電極的擴散速率（質量）再次達到恒定時，就又會產生恒定電流。 由于兩個恒流的差值與水樣中可生物降解有機物的濃度有定量關系，因此電流信號經微機放大、分析處理后，直接顯示BOD檢測結果。