在電化學(xué)原理方面，儀器采用離子選擇性電極測量方法實現(xiàn)檢測。每個電極都具有離子選擇性膜，該膜與待測樣品中的相應(yīng)離子反應(yīng)。當(dāng)待測離子與溶液中的電極接觸時，離子遷移發(fā)生在離子選擇性電極基板的含水層中。遷移的離子的電荷變化導(dǎo)致膜面之間的電勢改變，從而在測量電極和參考電極之間產(chǎn)生電勢差。這種電勢差可以通過高導(dǎo)電內(nèi)部電極導(dǎo)向放大器，并通過與已知離子濃度的標準溶液進行比較，獲得校準曲線，從而確定樣品中的離子濃度。

此外，光學(xué)原理也被廣泛應(yīng)用于多參數(shù)水質(zhì)分析儀中。例如，濁度和電導(dǎo)率的測量就基于光學(xué)原理。對于濁度的測量，儀器內(nèi)部裝有一束光源和一個光接收器。當(dāng)光線穿過水樣時，光線會被懸浮在水中的顆粒物散射或吸收，通過測量光線的強度變化，可以計算出水的濁度。電導(dǎo)率的測量也采用了類似的光學(xué)方法。

除了上述原理，多參數(shù)水質(zhì)分析儀還通過微孔濾膜將水中各種離子分離出來，并加以測量。這些傳感器模塊包括溶解氧傳感器、pH傳感器、濁度傳感器、電導(dǎo)率傳感器和溫度傳感器等，每個模塊都使用特定的測量原理來檢測對應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)。