總有機碳分析儀有兩個基本功能：一是充分氧化水中的總有機碳，生成二氧化碳CO2；其次，測試新產生的CO2。常用的氧化技術有燃燒氧化、紫外線氧化和超臨界氧化。CO2的檢測方法包括非分散紅外檢測法、直接電導檢測法和選擇性薄膜電導檢測法。TOC總有機碳分析儀主要由以下幾部分組成：進樣口、無機碳反應器、有機碳氧化反應器(或總碳氧化反應器)、氣液分離器、非光譜紅外CO2分析儀和數據處理部分。按測定TOC值的不同原理又可分為差減法和直接法兩種。

　　1、差減法

　　水樣分別注入高溫燃燒管(900℃)和低溫反應管(150℃)。通過高溫燃燒管的水樣受到高溫催化氧化，使得有機化合物和無機碳酸鹽都轉化為二氧化碳。通過反應管的水樣被酸化，使無機碳酸鹽分解為二氧化碳，產生的二氧化碳依次通入非色散紅外檢測器，從而分別測定水中的總碳(TC)和無機碳(ic)。總碳和無機碳的區別是總有機碳(TOC)。

　　2、直接法

　　將水樣酸化，充氣，分解各種碳酸鹽生成二氧化碳，將其排出，然后注入高溫燃燒管，即可直接測定總有機碳。而測量誤差是由于曝氣過程中水樣中揮發性有機物的損失造成的，所以測量結果只是吹不出來的有機碳值。TOC電導率檢測技術可以測量液態CO2。工業上使用的電導率檢測技術主要有兩種：一種是直接電導率法，另一種是薄膜電導率檢測法(也稱選擇性電導率法)。兩種電導率法的TOC分析儀校準結果穩定，檢測精度高。兩種技術的主要區別是直接電導法易受混酸、鹵代有機物等干擾。薄膜電導率檢測技術具有更好的抗干擾性能。