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指示電極的測量原理是使用一個對氫離子感應的玻璃膜傳感器，檢測傳感器與樣品溶液間產生的信號，其中的玻璃氫離子敏感膜是一個重要的組件，內部的電解液擁有恒定的pH，測量過程中膜的內表面電位保持恒定，外部的測試溶液的酸堿性不同，則會造成氫離子的滲出或滲入，從而產生電位差。

參比電極則會為指示電極提供穩定的參比信號或電位。參比電極則由對氫離子無感應的玻璃制成，并且為保證內部溶液或參比電解液可以滲入樣品中，參比電極上方需要制成開放式或接觸式液絡部。

將PH指示電極和參比電極組合在一起的電極就稱PH復合電極。外殼為塑料的就稱為塑殼pH復合電極。外殼為玻璃的就稱為玻璃pH復合電極。復合電極的優點合二為一，使用方便。pH復合電極的結構主要由電極球泡、玻璃支持桿、內參比電極、內參比溶液、外殼、外參比電極、外參比溶液、液接界（砂芯或微孔PTFE）、電極帽、電極導線、插口等組成。目前我們使用的pH電極多數為復合pH電極。