將預先選好量程并按量程范圍量好體積的水樣倒入培養瓶中，在主機攪拌器上連續攪拌。并將主機和培養瓶放入培養箱中。
調節培養箱內溫度為20C±1°，待樣品恒溫后進行五日培養。培養瓶中的水樣在連續攪拌的情況下保證了足夠的溶解氧供微生物進行生化反應。水樣中的有機物經過生物氧化作用，轉變成氮、碳和硫的氧化物。在這一過程中，從水樣中溢出的氣體二氧化碳被氫氧化鈉(或氫氧化鉀)吸收。
由于好氣微生物的反應，將消耗水中的氧氣，呼出二氧化碳，如果及時地用NaOH吸收生成的二氧化碳，培養瓶內上部空間的氧氣不斷地供給試樣中微生物的需氧量，這就造成了氣體氧分壓的下降，用差壓計測出氧分壓的下降量就可以測出水樣的B0D值。