TOC的檢測方法很多，在不同的應用領域，由于被測水樣中有機物含量的差別，會采用不同的檢測方法，主要常見的有：
1. 濕法氧化(過硫酸鹽)- 非色散紅外探測(NDIR)
該方法是在氧化之前經磷酸處理待測樣品，去除無機碳，而后測量TOC濃度。現代的TOC連續分析儀中，絕大部分都是濕法氧化。此法通常用于水樣中可溶性有機碳的測定，對于復雜水樣氧化不充分，所以不適用TOC含量高的水樣品，但對于常規水樣如地表水是可以的。這種方法操作復雜，需樣品前處理；而且會造成揮發性有機碳的損失；運行成本較高。
2. 高溫催化燃燒氧化-非色散紅外探測(NDIR)
就是樣品在催化劑的作用下高溫燃燒，產生CO2。適用于污染較重的江河，海水以及工業廢水等水體。這種方法的缺點在于：氧化溫度難以控制；由于加熱爐污染物堆積以及紅外試驗臺污染，需要每隔 2-3 天進行一次校正。
3. 紫外氧化 - 非色散紅外探測(NDIR)
采用紫外光(185nm)進行照射的原理，在樣品進入紫外反應器之前去除無機碳，得到精確結果。該法對于顆粒度有機物，蛋白質等高TOC含量是不適用的。
4. 紫外(UV)-濕法(過硫酸鹽)氧化 - 非色散紅外探測(NDIR)
是紫外氧化與濕法氧化兩者協同作用的一種方法，氧化降解效果優于其中任何一種方法，可測量污染較重的水樣。適用性廣，可測范圍廣泛，普及度高，技術成熟。
5. 電阻法
近年來開始應用。其原理是在溫度補償前提下，測量樣品在紫外線氧化前后電阻率的差值來實現的。該方法對水樣的來源要求比較嚴格，只能用于相對潔凈度高的工業用水和純水，應用方向單一。
6. 紫外吸收光譜法
該方法最早的使用可追溯到1972年，其原理主要是依靠254nm處紫外吸光度值(A)與水中TOC之間的線性關系。具有快速，不接觸測量，重復性好，維護量少等優點，經過幾十年的發展，其應用得到飛速發展。
7. 電導法
該方法涉及的主要器件是電導池，由參比電極，測量電極，氣液分離器，離子交換樹脂，反應盤管，NaOH電導液等組成。優點：價格低，易普及，缺點是穩定性差。
8. 臭氧氧化法
利用臭氧的強氧化性，采用臭氧氧化作為TOC的檢測技術，反應速度快，無二次污染。此方法應用前景可觀。
9. 超聲空化聲致發光法
具有無二次污染，無需添加試劑，設備簡單等優點。
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