COD是表征水中還原性物質的綜合指標，除特殊水樣外，還原性物質主要是有機物，組成有機物的碳、氮、硫、磷等元素往往處于低價態。在自然界的循環中，有機物在生物降解過程中不斷消耗水中的溶解氧，導致氧氣的流失，從而破壞水環境和生物群落的生態平衡，帶來不利影響。從而確定了COD在水環境監測中的地位。隨著科學技術的不斷發展，出現了許多COD測定儀器，尤其是COD測定儀，配合遠程傳輸系統，COD數據可以來得更快。

COD的分析原理是基于氧化法，其定量方法因氧化劑的種類和濃度、氧化酸度、反應溫度、反應時間等條件不同而有不同的結果。因此，COD是條件試驗下的測定結果。另一方面，在相同條件下，由于水中還原性物質的種類和濃度不同，會有不同的氧化程度。在我國，化學需氧量已被視為水污染物總量控制的主要指標之一，在環境監測、污染控制和環境管理中發揮著越來越重要的作用。

實驗室的COD測定儀有兩種，一種是分光光度法，另一種是電化學法。分光光度法測定COD儀器的核心部件是加熱消解器和分光光度計。在強酸性介質中，水樣中的還原性物質(主要是有機物)被氧化劑(重鉻酸鉀)氧化，而重鉻酸鉀被還原成三價鉻。可以在特定波長下測定六價鉻或三價鉻的含量，然后換算成消耗氧氣的質量濃度，即COD的濃度。有些儀器只有消解裝置，沒有分光光度計。

電化學法COD測定儀消解部分與上述儀器基本相同。水樣消解后，電解產生的Fe2+作為庫侖滴定劑，剩余的重鉻酸鉀用恒流滴定。滴定過程中，用浸在溶液中的指示電極指示電解產生Fe2+時的恒流毫安數乘以滴定時間作為終點顯示，直接讀出COD值。這種儀器主要由三部分組成:電極系統、恒流系統和指示系統。該系統有兩對電極，一對是由鉑制成的指示電極，另一對是由填充在鎢絲中的飽和硫酸鉀制成的參比電極，另一對是由鉑制成的工作電極，并輔以填充在鉑絲中的3mol/L硫酸。