Máy đo pH chủ yếu xác định giá trị pH của dung dịch bằng cách đo lực điện động của một tế bào chính bao gồm một điện cực và một điện cực tham chiếu. Khi điện cực được chèn vào dung dịch, theo phương trình Nernst, có một mối quan hệ nhất định giữa tiềm năng điện cực và hoạt động của các ion hydro trong dung dịch. Bằng cách đo sự khác biệt tiềm năng này và trải qua một loạt các chuyển đổi và tính toán, giá trị pH của dung dịch có thể được thu được.