基本原理是：先把水中有机物的碳氧化成二氧化碳，消除干扰因素后由二氧化碳检测器测定，再由数据处理把二氧化碳气体含量转换成水中有机物的浓度。经过不断的研究实验，toc检测方法从传统的复杂技术渐渐变成便捷准确。toc的测量早已经成为环境检测领域*的项目,广泛应用于污染源、海水、工业废水、制药业、电子制造业等方面。近年来,随着电子技术、新材料、新工艺、新的光学器件的发展,尤其是计算机技术的日新月异,分析监测仪器技术有了很大提高,仪器的性能、自动化程度和几何尺寸都达到了新的水平。
一、湿法氧化(过硫酸盐)-非色散红外探测(ndir)
该方法是在氧化之前经磷酸处理待测样品,去除无机碳,而后测量toc的浓度。现代的toc连续分析仪中，绝大部分都是湿法氧化。湿法氧化对于复杂的水体(例如:腐殖酸、高分子量化合物等)氧化不充分,所以不适用toc含量高的水体,但是对于常规水体如地表水、常规海水还是可以的。
二、高温催化燃烧氧化-非色散红外探测（ndir)
高温催化燃烧氧化的应用时间远比湿法氧迟，但是因为高温燃烧相对*,可以适用于污染较重的江河、海水以及工业废水等水体。
三、紫外氧化-非色散红外探测(ndir)
其方式与湿法氧化相同，不过是采用紫外光(185nm)进行照射的原理,在样品进入紫外反应器之前去除无机碳，得到更精确的结果。紫外氧化法,对于颗粒状有机物、药物、蛋白质等高含量toc是不适用的,但可以用于原水、工业用水等水体。
四、紫外(uv)-湿法(过硫酸盐)氧化-非色散红外探测(ndir)
这种方式是紫外氧化和湿法氧化两者协同作用,相互补充,相互促进,氧化降解效果优于其中任何一种方法。针对紫外氧化无法用于高含量toc水体，两者的协同可以测量污染较重的水体，但是存在装置相对复杂,运行成本高的特点。
五、电阻法
该法是近年来开始应用的技术,其原理是在温度补偿前提下,测量样品在紫外线氧化前后电阻率的差值来实现的。但该方法对被测量的水体来源要求比较苛刻,只能用相对洁净的工业用水和纯水,应用方向单一。