pH是用来衡量溶液中的酸性或者碱性物质的活度，间接反应水溶液的腐蚀性程度。在水处理过程中，调节pH值可以防止结垢，或者优化离子和反渗透膜的排斥反应。pH影响溶液中的酸碱平衡，例如，在低pH值时，二氧化碳以非离子状态的气体或者碳酸形态存在并能透过反渗透膜，在高pH值时，二氧化碳以碳酸根或者碳酸氢根形态存在，他们会与膜体发生排斥反应。 pH测量通常使用玻璃复合电极，包括pH玻璃敏感膜(测量电极)、参比系统和温度电极。玻璃敏感膜产生毫伏(mV)信号，信号的大小和pH值成比例关系，参比电极通过隔膜孔或盐桥与样品导通，并和测量电极形成回路,进行pH值的mV信号测量。测量电极的mV信号除了受到pH值的影响还会受到温度的影响。基于能斯特方程的PH在线分析仪，通过温度补偿功能可消除该影响。
PH在线分析仪的电极玻璃敏感膜具有高阻抗，其测量电路、电缆和绝缘必须精密设计防止信号衰减，一些测量仪器将测量回路内置于电极头部，减少pH信号的衰减并避免外界干扰。电极可以传输稳定的数字信号至变送器，传输距离更远，同时，该电极可以存储校准数据，这样可以先在实验室校准电极，校准数据存储在电极内部的芯片中，然后再把电极安装到工艺现场，操作更简单。而且，这种电极能够进行自诊断，帮助使用者制定预防性维护计划。
虽然pH电极对酸碱性溶液具有很好的线性响应，但在碱性溶液中，如pH>12时，可能导致负误差，俗称碱差。此外，接触强碱溶液，特别是高温情况下，会加速玻璃敏感膜的老化，响应效率会快速下降。因此，电导率更适合碱性溶液的测量，用于监测碱性化学物质的浓度。
pH缓冲液应使用可追溯到国家标准的标准溶液进行pH电极校准。校准使用的标准溶液范围应该包括pH测量范围，一点校准用于修正pH测量系统的参比漂移，可视为零点校准；两点校准用于参比漂移零点和影响能斯特方程响应偏移的斜率校准。PH在线分析仪内存通常会存储缓冲液组，以实现自动缓冲液识别，同时消除温度对缓冲液的影响。
