在原電極上覆蓋一層由酶制成的膜，許多有機物在酶的催化下與氧反應，放出NH3、H2O2、CO2等，它們溶解到內電解液中，由有關的離子選擇電極測出它們的變化，從而測定該有機物。由于酶的專一性強，故酶電極的選擇性特別好。已有幾十種酶電極，它可以測一些生化體系的物質，如尿素、葡萄糖、氨基酸、膽固醇、青霉素、苦味仁苷等。
酶電極是指電極敏感膜表面覆蓋有一層很薄的含酶凝膠或懸浮液的離子選擇電極。測量時，樣品中的待測物質向膜面擴散，在酶的催化作用下發生反應，生成物為離子電極所響應，通過測定相應的電位，即可求出樣品中待測物的濃度。酶電極具有選擇性，測量速度快，使用方便，不破壞樣品，特別是能用于生物溶液活體組織中某組分的連續監控，從而在生化研究，生物監測等方面可發揮重要的作用。
電極設計中包括一種酶，專門用來測定該酶所催化的反應中反應物或產物的濃度。酶經常放置在電極周圍的凝膠間質中或電極周圍玻璃紙膜中的液膜內。如將固定化葡萄糖氧化酶凝膠膜包在極譜儀氧電極上，就構成酶電極，它放入葡萄糖溶液中可測定葡萄糖的含量。