總有機碳（TOC），由專門的儀器——總有機碳分析儀（以下簡稱TOC分析儀）來測定。總有機碳分析儀，是將水溶液中的總有機碳氧化為二氧化碳，并且測定其含量。利用二氧化碳與總有機碳之間碳含量的對應關系，從而對水溶液中總有機碳進行定量測定。
　　市面上常見的總有機碳分析儀都有兩大基本功能：，首先將水中的總有機碳充分氧化，生成二氧化碳CO2；第二，測試新產生的CO2.不同品牌和型號的TOC分析儀的區(qū)別在于實現這兩大基本功能的方法不同。常用的氧化技術有：燃燒氧化法、紫外線氧化法以及超臨界氧化法；而對CO2的檢測方法又分：非分散紅外線檢測，直接電導率檢測以及選擇性薄膜電導率檢測。
　　總有機碳分析儀的紫外線氧化法
　　使用UV燈照射待測水樣，水會分解成羥基和氫基，羥基和氧化物結合會生成CO2和水，然后檢測新生成的CO2即可計算出總有機碳含量。在使用紫外線氧化法時，通過添加二氧化鈦，過硫酸鹽等可以提高氧化能力。紫外線氧化法的優(yōu)點是氧化效率高，保養(yǎng)簡單，缺點是UV燈管需要定期更換。
　　總有機碳分析儀的燃燒氧化法
　　其中燃燒氧化—非分散紅外吸收法優(yōu)勢是只需一次性轉化，流程簡單、重現性好、靈敏度高，缺點是探測器需頻繁校準，體積大及預熱時間長，必須使用酸、催化劑和載氣。
　　總有機碳分析儀主要由以下幾個部分構成：進樣口、無機碳反應器、有機碳氧化反應器（或是總碳氧化反應器）、氣液分離器、非分光紅外CO2分析器、數據處理部分。
　　燃燒氧化—非分散紅外吸收法，按測定TOC值的不同原理又可分為差減法和直接法兩種。
　　1、總有機碳分析儀差減法測定TOC值的方法原理
　　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（TC）和無機碳（IC）。總碳與無機碳之差值，即為總有機碳（TOC）。
　　2、總有機碳分析儀直接法測定TOC值的方法原理
　　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(fā)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。