離子選擇電極法ISE從原理上來說，可以使儀器的構造相對簡單，測量可以達到快速反應，然而當1991年氨離子測試方法出現的時候，它只能應用于實驗室分析，因為操作者需要擁有特定的操作技巧、嚴格預處理樣品、調節(jié)溶液的離子強度、保持恒溫測試等。當時普遍認為離子選擇電極法不適合在線監(jiān)測。
但在2002年情況有了質的變化，WTW成功發(fā)布了AmmoLyt氨離子在線選擇電極法分析儀，這使用了特殊材料制品的電極膜，電解液及反應電極，以及為避免鉀離子對銨根離子測量的干擾，在測量電極中，還設置有專門的鉀離子測量電極，通過矩陣式補償方法，來補償并消除干擾離子的影響。該電極因為可以很好的補償處理干擾，從而可以直接投入到污水的曝氣池中使用，測量氨氮的濃度。
ISE離子選擇電極采用電位感測原理，如圖2所示，通常離子選擇電極跟水樣接觸的頂端是一層敏感膜，這層敏感膜對特定的離子有選擇性，即特定離子的濃度變化會在敏感膜表面產生一個電位差。全套電極必須包括工作電極和參考電極，如圖3所示。有了電位這個參數，很容易通過*的能斯特方程轉換成相應離子的濃度，就跟pH測試一樣簡單。
E = E0 + S log (c)
同樣的，對于硝氮ISE測量方法是一樣的，在測量電極上也配置了氯離子測量補償電極，通過矩陣式補償方法，以便去除相應的氯離子干擾。
