Analizator kvaliteta vode uglavnom koristi ionsko selektivnu metodu mjerenja elektroda kako bi se postigla precizna detekcija. Elektrode na instrumentu: PH, fluor, natrijum, kalijum, kalcijum, magnezijum i referentna elektroda. Svaka elektroda ima ionsko selektivnu membranu, koja će reagirati s odgovarajućim ionima u uzorku koji se testira. Membrana je jonski izmjenjivač, koji reagira s jonskim nabojem i mijenja potencijal membrane, tako da se može detektirati potencijal između tekućine, uzorka i membrane. Dvije potencijalne razlike otkrivene na obje strane membrane će generirati struju. Uzorak, referentna elektroda i tečnost referentne elektrode čine jednu stranu "petlje", a membrana, tečnost unutrašnje elektrode i unutrašnja elektroda su drugu stranu.
Razlika u koncentraciji jona između tečnosti unutrašnje elektrode i uzorka će generisati elektrohemijski napon na obe strane membrane radne elektrode. Napon se dovodi do pojačala kroz visoko provodljivu unutrašnju elektrodu, a referentna elektroda se također dovodi do lokacije pojačala. Kalibraciona kriva se dobija detekcijom standardnog rastvora sa precizno poznatom koncentracijom jona, čime se detektuje koncentracija jona u uzorku.
Kada ioni koji se mjere u otopini dođu u kontakt s elektrodom, dolazi do migracije jona u vodonosniku ionsko selektivne matrice elektrode. Promjena naboja migrirajućih jona stvara električni potencijal, koji mijenja potencijal između površina membrane i stvara razliku potencijala između mjerne elektrode i referentne elektrode.