Das pH-Messgerät bestimmt den pH-Wert einer Lösung hauptsächlich durch Messung der elektromotorischen Kraft einer Primärzelle, die aus einer Elektrode und einer Referenzelektrode besteht. Wenn die Elektrode in eine Lösung eingeführt wird, besteht gemäß der Nernst-Gleichung eine bestimmte Beziehung zwischen dem Elektrodenpotential und der Aktivität von Wasserstoffionen in der Lösung. Durch die Messung dieser Potenzialdifferenz und eine Reihe von Umwandlungen und Berechnungen kann der pH-Wert der Lösung ermittelt werden.