通常有兩種方法測量水相溶液中的pH值，比色法(pH試紙和比色皿)和電位法。電位法是能夠實現連續在線測量和過程監控的方法，而且電位法可獲得正確且結果可重復的pH值，pH電極測量的核心理論是能斯特方程。

電位分析法所用的電極被稱為原電池。原電池是一個系統，它的作用是使化學反應能量轉成為電能。此電池的電壓被稱為電動勢（EMF）。此電動勢（EMF）由二個半電池構成。其中一個半電池稱作測量電極，它的電位與特定的離子活度有關；另一個半電池為參比半電池，通常稱作參比電極，它一般是與測量溶液相通，并且與測量儀表相連。最熟悉也是常用的PH指示電極是玻璃電極。
一套工業在線pH測量系統通常由pH傳感器即pH電極、pH變送器、電極護套及電纜等四部分構成。

E+H電極分類：
任何金屬與電解液接觸都會產生電勢（位），這是電極的最主要的特征性質
如果電極界面上存在著一種氧化還原對的快速電子交換，即存在著交換電流很大的（見遷越超電勢）單一電極反應，這種電極能很快建立電化學平衡，稱為可逆電極。可逆電極的電勢能較長時期維持穩定，抗干擾能力較大，并能正確測量。它是可逆電池的必要組成部分，是電位分析法測量裝置的核心部件，有重要的實用意義。可逆電極有以下類型：
① 金屬電極，如銅電極（圖2），其特點是氧化還原對可以遷越相界面。
② 氧化還原電極，例如Pt|Fe，Fe電極 （圖3）、Pt|Mn,MnO嬄，H電極等。它的氧化還原對不能遷越電極相界面，電極的鉑Pt只表示電極金屬是惰性的，它只是提供電子交換的場所，實際應用時可采用任何惰性金屬。
③ 氣體電極，是氧化還原對的一個組分為氣體時的氧化還原電極 （圖 4），例如氫電極 (Pt|H2|H）、氯電極（Pt|Cl2|Cl）等。為了加速達成平衡，金屬鉑上需要鍍上鉑黑以增加表面積并起電催化作用。
電極
④ 難溶鹽電極，氧化還原對的一個組分是難溶鹽或其他固相。因此它包含三個物相、 兩個界面（圖1），在每一相界面上存在著單一的快速遷越過程，如甘汞電極（Hg|Hg2Cl2|Cl）、電極（Hg|HgO|OH）。在甘汞電極中，甘汞與電解液的溶解平衡*受電液中濃度較高的Cl所控制，Cl在Hg2Cl2|電液界面上的交換速率也很快，故它的電極電勢非常穩定。它是常見的參比電極，有些書刊稱這類電極為第二類電極。
膜電極 利用隔膜對于單種離子的透過性或膜表面與電解液的離子交換平衡所建立的電勢來測量電液中特定離子活度的裝置（圖5），例如玻璃電極、離子選擇性電極。
化學修飾電極 利用吸附、涂敷、聚合、化學反應等方法把活性基團、催化物質等附著在電極金屬（包括石墨、半導體）表面上，使之具有較強的特征功能。這是70年代以來電極制備方法的新發展。