想要准确对pH值进行测量，必然少不了电极，电极又可以根据其功能细分为指示电极和参比电极。

指示电极的测量原理是使用一个对氢离子感应的玻璃膜传感器，检测传感器与样品溶液间产生的信号，其中的玻璃氢离子敏感膜是一个重要的组件，内部的电解液拥有恒定的pH，测量过程中膜的内表面电位保持恒定，外部的测试溶液的酸碱性不同，则会造成氢离子的渗出或渗入，从而产生电位差。

参比电极则会为指示电极提供稳定的参比信号或电位。参比电极则由对氢离子无感应的玻璃制成，并且为保证内部溶液或参比电解液可以渗入样品中，参比电极上方需要制成开放式或接触式液络部。

测量pH 值必须一起使用这两种不同电位的电极。但是随着技术的发展，目前复合电极的使用已经非常普遍，即复合电极，复合电极中pH敏感玻璃电极位于中间，外围被充满了参比电解液的参比电极所包围。只有当pH电极和参比电极两者的使用使用寿命相差很大，才推荐使用独立的电极。由于pH的测量会受到温度的影响，所以可以在复合电极中再加入温度探头，以实现简单的温度补偿，这种电极被称为3合1电极。