TOC傳感器使用直接或非選擇性電導技術來定量檢測TOC。測試樣品氧化前后的電導率讀數生成TOC檢測值，該檢測值源自于以下算法：假設測得的電導率是有機碳轉化為CO₂的函數。由于溶液的電導率是離子濃度、離子類型和溫度的函數，忽略檢測離子及其濃度之間的差異會導致錯誤的TOC檢測。最終，由于這些干擾離子對電導率檢測的影響，它們將導致TOC報告值過高或過低。此外，根據美國藥典USP<643>的要求，無法區分CO₂來自無機碳（IC）還是有機碳。

TOC分析儀通常采用膜電導技術來定量分析TOC。將選擇性氣體滲透膜結合到膜電導分析儀中，以分離有機化合物氧化產生的CO₂。當CO₂通過膜擴散時，它會溶解在去離子水中，產生碳酸氫根、碳酸根和氫離子，這些離子可以通過電導率測量進行檢測和定量分析；因此，符合美國藥典USP<643>的要求。膜的選擇性滲透特性降低了TOC傳感器受到的離子干擾，提高了TOC檢測的準確性和精確度。