将预先选好量程并按量程范围量好体积的水样倒入培养瓶中，在主机搅拌器上连续搅拌。并将主机和培养瓶放入培养箱中。调节培养箱内温度为20℃±1℃，待样品恒温后进行五日培养。培养瓶中的水样在连续搅拌的情况下保证了足够的溶解氧供微生物进行生化反应。水样中的有机物经过生物氧化作用，转变成氮、碳和硫的氧化物。在这一过程中，从水样中溢出的气体二氧化碳被氢氧化钠(或氢氧化钾)吸收。此时，培养瓶中空气压力减少量，相当于微生物所消耗的溶解氧含量，即水样BOD₅值与瓶中空气压力减少的程度成正比，所以BOD₅的值可以由空气压力减少值来测定，增加或减少所取样品的量可以增加或降低压力减少值。这样操作者就能准确测量很宽范围的BOD₅值。培养瓶中空气压力的变化是通过压力计中汞柱高度的变化来进行检测的，通过简单的计算即能读出水样的BOD₅值。