總有機碳分析儀通過基于科學的方法和優異的過程控制能力，方便了自動化操作，實現了對供水系統在線、連續的監測，具有友好的操作界面，使得在其安裝、操作和維護中都非常方便，這些性能，為它贏得了美譽。
通過燃燒爐中的高性能氧化催化劑將樣品在高溫下充分燃燒分解成二氧化碳和水，水蒸氣通過冷凝器冷卻后除去，二氧化碳用非分散紅外檢測器(NDIR)測定，從而確定樣品中總有機碳測的含量；通過酸試劑將樣品中無機碳分解成二氧化碳和水，水蒸氣通過冷凝器冷卻后除去，二氧化碳用非分散紅外檢測器(NDIR)測定，從而確定樣品中總無機碳TIC的含量；總有機碳TOC=TC-TIC。
總有機碳分析儀主要采用以下幾種方法測定TOC值。
1、差減法：水樣分別被注入高溫燃燒管（900℃）和低溫反應管（150℃）中。經高溫燃燒管的水樣受高溫催化氧化，使有機化合物和無機碳酸鹽均轉化成為二氧化碳。經反應管的水樣受酸化而使無機碳酸鹽分解成為二氧化碳，其所生成的二氧化碳依次導入非分散紅外檢測器，從而分別測得水中的總碳和無機碳。總碳與無機碳之差值，即為總有機碳（TOC）。
2、高溫燃燒法：將樣品內不同形式的碳氧化為二氧化碳，之后采用新型非色散紅外檢測器進行定量檢測。
3、濕法氧化：該方法是在氧化之前經磷酸處理待測樣品，去除無機碳，而后測量TOC的濃度。現代的分析儀中，絕大部分都是濕法氧化。濕法氧化對于復雜的水體氧化不充分，所以不適用TOC含量高的水體，但是對于常規水體如地表水是可以的。
4、電導率法：使用紫外燈將水中有機物轉化為二氧化碳，二氧化碳溶解在水中形成碳酸根離子，有機物轉化前后都測量電導率，通過電導率的差值可算出增加的碳酸根含量，就可以算出水中的TOC了。
5、直接法：將水樣酸化后曝氣，使各種碳酸鹽分解生成二氧化碳而驅除后，再注入高溫燃燒管中，可直接測定總有機碳。但由于在曝氣過程中會造成水樣中揮發性有機物的損失而產生測定誤差，因此其測定結果只是不可吹出的有機碳值。
6、電阻法：其原理是在溫度補償前提下，測量樣品在紫外線氧化前后電阻率的差值來實現的。但該方法對被測量的水體來源要求比較苛刻，只能用相對潔凈的工業用水和純水，應用方向單一。
