根據微生物與待測物質之間作用關系分為兩種情況：一種是需氧性微生物作為艾敏感材料，它與待測物質作用(間化有機物)時，其細胞的呼吸活性有所提高，因此可以測定其呼吸活性來測定待測物質、如此機理就構成了測定呼吸活性型微生物傳感器，其工作原理如圖(a)所示。把需氧性微生物固定化腰裝在隔膜式氧電極上，構成微生物電極。
再將該電極插入含有可被同化的有機化合物樣品溶液中，有機化合物就擴散到含有微生物細胞的固相膠內并被微生物同化、微生物細胞的呼吸活性則在同化有機物后有所提高、這樣擴散到氧探頭上的氧量就相應減少.則氧電流值降低，據此可間接求出被微生物同化的有機物的濃度。正因為如此，這一類微生物傳感器一般都是電流型微生物傳感器。另一種是伏氧性微生物構戊敏感材料。
可通過測定它在同化有機物后生成的各種電極敏感代謝物來進行分子識別，舊此就構成廠測定代謝物質型微生物傳感器，其工作原理如圖12—36(b)所示。若同化產生物小的某一物質是電極的敏感物質，則可利用該電極作為信號轉換器件，與同樸化微生物膜一起組成微生物傳感器用以測定待測物質的濃度。例如把能夠產生氫的“產氫菌”固定在高分子凝膠中、再把它裝在燃料電池型(該電池足以白全為陽極，過氧化銀(ag2o2)為陰極。
極可立有磷酸鹽緩沖液(ph7.0所構成，氫等電極活性物質在陽極上發(fā)生氧化反應.則可為產生電流的一種燃料電池)的陽極上，把這種微生物電極浸入含百合機化食物的溶液可.有機化合物擴散到凝膠膜中的產氫葫處、則被同化而產生氫。產生的氫，則向與凝膠緊密接觸的陽極擴散.在陽極上被氧化、所以測得的電流值與擴散來的氫的量值成正比.又出為氫生 成量與試樣溶液小的有機化合物濃度成比例，故待測省機化合物濃度就習轉換為電流來測量。