COD在线监测仪由取样系统、反应系统和控制系统三部分组成。其工作原理是将样品、重铬酸钾消解液、硫酸银溶液（加入硫酸银作为催化剂能更有效地氧化直链脂肪化合物）、浓硫酸加热至165℃，重铬酸钾混合而成。溶于水。将有机物还原为三价铬，在特定波长下测量三价铬的含量，然后根据三价铬离子的量换算消耗氧的质量浓度（消耗的重铬酸根离子的量对应于可氧化有机物）来计算 COD 值。
减少无机物，如亚硝酸盐、硫化物和亚铁离子，会增加测量结果，它们的耗氧量会加到COD值上。加入硫酸汞可以消除氯离子的干扰，因为氯离子可以与汞离子形成非常稳定的汞。
COD在线监测仪正确操作步骤：
1、在设备中加入五种标准试剂，包括重铬酸钾、硫酸银、浓硫酸、标准溶液、标准零点溶液。
2、采样系统从监测池中吸出水样并等待，然后打开进水电磁阀，微控电机驱动活塞泵将水样吸入测量管。测量墙上有两个红外定位器。当水样达到刻度时，红外定位仪检测液量并关闭进样电磁阀，然后打开进水电磁阀，活塞泵将水样压入消解管。
3、同样打开相应的溶液电磁阀，活塞泵分别吸入重铬酸钾、硫酸银和浓硫酸，全部注入消解管加热到175摄氏度，消解冷却过程会在一定时间内完成。之后，设备通过安装在消解管壁上的光度计测量并转换COD值，得到COD值。
4、打开进水阀将废液吸入测量管，打开排液电磁阀将废液通过测量管排出，并清洗干净。