水中油分析仪是专业为测量水中的油（碳氢化合物）浓度而设计。仪器采用紫外荧光法测量水中油分子的浓度，油分子在特定紫外光照射下被激活为激发态，这种激发态很不稳定，会很快返回到基态；在返回基态的过程中会有辐射荧光产生，而水样中的油分子浓度与发射出的辐射荧光强度成正比关系。
水样在经过预处理装置后背送入比色池，光源平行的照射到比色池水样中的油分子上，产生的荧光照射在荧光传感器上，紫外光发射和荧光传感器接收之前都安装有精确的滤光系统，用于控制紫外光的发射波长和选择接收油分子散射回来的特定荧光波长。被接收的荧光强度和水样中含油的浓度成一定的对应关系，经过滤光系统对发射和接收波长的选择控制后，可以使这种线性关系更明确。
水中油分析仪原理是利用大部分物质的分子官能基能可以吸收红外光，通过对光谱能量的吸收与转换可进行内部成分的定性分析和定量计算。
仪器采用红外分光光度测量，经对样品进行光谱扫描，可显示并打印样品光谱及吸收峰的波数位置，能迅速、准确地测出水体中油份浓度的全部含量。
水中油分析仪适用于地面水、地下水、生活污水、工业废水以及土壤或金属表面石油类和动植物油含量（可萃取）的测定。