薄膜氧电极1953年由L.C.克拉克^[注]研制，又称克拉克氧电极。克拉克氧电极由于它具有灵敏度高、反应快、可以连续测量、记录，能够追踪反应的动态变化过程等优点，广泛应用于生物传感检测领域。已发展成为一种商业化的测定氧气变化的常规技术，国际上运用最多且最权威的克拉克氧电极主要有Oxytherm、Oxygraph、Chlorolab-2、Chlorolab-3、Oxyview、Leaflab-2等（英国Hansatech公司）。

克拉克氧电极是由一个选择性的透氧薄膜和两个金属电极与电解质溶液接触组成的一个封闭小室，氧敏感薄膜只允许透过氧和其他小分子气体，阻断水和可溶性物质的无机盐离子。测定溶解氧含量时，在阴阳两极之间由于外加电压产生电位差，所以透过膜的氧气在阴极上可以被还原，产生比较微弱的扩散电流，在温度一定时，电极上产生的扩散电流大小与水样中溶解氧含量成正比。克拉克氧电极已经成为一种商业化溶解氧测定的方法，一般以铂或金作阴极，银作阳极，KCI溶液通常作为电解质。其电极反应如下：

阴极：O₂+2H₂O+4e^-→40H^-

阳极：4Ag+4C1^-→4AgCl+4e^-

阴阳两极间当受到一定的外加电压时，这时溶解在水中的氧气会透过透氧膜后，在阴极上被还原产生的扩散电流与氧浓度成正比例，通过标准曲线从而计算出氧浓度。

克拉克氧电极法测定水中溶解氧进而研究生物代谢、生物传感检测，可以解决一些常规的检测技术不能解决或难解决的问题，具有灵敏度高、响应速度快、动态连续测量，操作简单等优点。但极谱型传感器工作时，由于电解质参与了反应，所以必须隔一段时间补充电解质。通常极谱型电极使用寿命长，但其价格相对比较昂贵。