pH是用來衡量溶液中的酸性或者堿性物質的活度，間接反應水溶液的腐蝕性程度。在水處理過程中，調節pH值可以防止結垢，或者優化離子和反滲透膜的排斥反應。pH影響溶液中的酸堿平衡，例如，在低pH值時，二氧化碳以非離子狀態的氣體或者碳酸形態存在并能透過反滲透膜，在高pH值時，二氧化碳以碳酸根或者碳酸氫根形態存在，他們會與膜體發生排斥反應。 pH測量通常使用玻璃復合電極，包括pH玻璃敏感膜(測量電極)、參比系統和溫度電極。玻璃敏感膜產生毫伏(mV)信號，信號的大小和pH值成比例關系，參比電極通過隔膜孔或鹽橋與樣品導通，并和測量電極形成回路,進行pH值的mV信號測量。測量電極的mV信號除了受到pH值的影響還會受到溫度的影響。基于能斯特方程的PH在線分析儀，通過溫度補償功能可消除該影響。
PH在線分析儀的電極玻璃敏感膜具有高阻抗，其測量電路、電纜和絕緣必須精密設計防止信號衰減，一些測量儀器將測量回路內置于電極頭部，減少pH信號的衰減并避免外界干擾。電極可以傳輸穩定的數字信號至變送器，傳輸距離更遠，同時，該電極可以存儲校準數據，這樣可以先在實驗室校準電極，校準數據存儲在電極內部的芯片中，然后再把電極安裝到工藝現場，操作更簡單。而且，這種電極能夠進行自診斷，幫助使用者制定預防性維護計劃。
雖然pH電極對酸堿性溶液具有很好的線性響應，但在堿性溶液中，如pH>12時，可能導致負誤差，俗稱堿差。此外，接觸強堿溶液，特別是高溫情況下，會加速玻璃敏感膜的老化，響應效率會快速下降。因此，電導率更適合堿性溶液的測量，用于監測堿性化學物質的濃度。
pH緩沖液應使用可追溯到國家標準的標準溶液進行pH電極校準。校準使用的標準溶液范圍應該包括pH測量范圍，一點校準用于修正pH測量系統的參比漂移，可視為零點校準；兩點校準用于參比漂移零點和影響能斯特方程響應偏移的斜率校準。PH在線分析儀內存通常會存儲緩沖液組，以實現自動緩沖液識別，同時消除溫度對緩沖液的影響。
