水质生物毒性检测仪是基于毒性物质对特殊的发光细菌的发光度的抑制作用而设计的，它通过测定发光细菌发光度的变化，量度被测环境样品中由重金属和其它有机污染物所造成的急性生物毒性。
生物毒性水质自动在线监测仪利用一种发光菌进行毒性测定。这种菌发出的光是它呼吸的副产物。当发光菌与水样混合后，样品中的毒性物质会损害发光菌的新陈代谢。发光菌发光强度的减弱与样品中毒性物质的浓度成正比。
生物毒性水质自动在线监测仪由经电化学活性微生物氧化的有机物产生的电子将会延着电极进行转移进而引发电。但当有毒物质一同流入时，电化学活性微生物的活性会降低，进而减少产生的电流。可以通过急剧下降的电流值来判断有毒物质的流入与否；当无毒有机物流入时，电化学活性微生物的活性会增加，进而增加产生的电流。可以通过急剧增加的电流值来判断有机物的流入。
水质生物毒性在线监测仪的技术原理：以冻干粉复苏的发光细菌作为生物传感器的检测系统。发光细菌在新陈代谢过程中发光，如果影响代谢过程，就会导致发光强度的变化。水样中的有毒物质会抑制代谢过程，通过测量发光细菌与水样接触后发光强度的减弱来评价水质中的毒性。