BOD5測定儀的工作原理是：將儀器放入培養箱內，并按預先選擇的量程范圍，量好一定體積的水樣倒入培養瓶中，并將培養瓶放在培養箱內儀器上連續攪拌。培養箱內溫度控制在20℃±1℃，水樣恒溫后進行五日培養。培養瓶中必須保證足夠的溶解氧。樣品中的有機物經過生物氧化作用，轉變成氮、碳和硫的氧化物，在這一過程中，從水樣中跑出來的*氣體二氧化碳被氫氧化鈉(或氫氧化鉀)吸收。因此，瓶中空氣壓力減少量，相當于微生物所消耗的溶解氧量，這樣，樣品BOD5值與瓶中空氣壓力減少的程度成正比，通過測量空氣壓力的變化可以得到BOD5值。增加或減少所取樣品的量可以增加或降低壓力減少值。這樣操作者無須繁雜的稀釋步驟就能準確測量很寬范圍的BOD5值。培養瓶中空氣壓力的變化是通過半導體壓力傳感器來進行檢測的，經過電子電路的處理，zui后由數碼顯示出被測樣品的BOD5值。