测定仪是将放大器置于培养箱内，并按预先选择的量程及测量范围，定量体积的水样倒入培养瓶，放在放大器上连续搅拌。培养箱内温度控制在20℃±1℃，水样恒温后进行五日培养。培养瓶中必须保证足够的溶解氧。样品中的有机物经过生物氧化作用，转变成氮、碳和硫的氧化物，在这一过程中，从水样中跑出来的气体二氧化碳被氢氧化钠（或氢氧化钾）吸收。因此，瓶中空气压力减少量，相当于微生物所消耗的溶解氧量，这样，样品BOD₅值与瓶中空气压力减少的程度成正比，通过测量空气压力的变化可以得到BOD₅值。增加或减少所取样品的量可以增加或降低压力减少值。这样操作者无须繁杂的稀释步骤就能准确测量很宽范围的BOD₅值。培养瓶中空气压力的变化是通过半导体压力传感器来进行检测的，经过信号放大和微处理机的运算处理，由六位数码显示器循环显示各样品的BOD₅值，并由打印机打印出数据，实验结束后可打印出完整的生化反应曲线。