防水筆式小型pH計利用原電池的原理工作的，原電池的兩關個電極間的電動勢依據能斯特定律，既與電極的自身屬性有關，還與溶液里的氫離子濃度有。原電池的電動勢和氫離子濃度之間存在對應關系，氫離子濃度的負對數即為pH值。
任何一種pH計都必須經過pH標準溶液的校準后才可測量樣品的pH值，對于測量精度在0.1，pH以下的樣品，可以采一點校準方法調整儀器，一般選用pH=6.86或pH=7.00標準緩沖溶液。
防水筆式小型pH計本身只0.2pH或0.1pH，因此儀器只設有一個定位調節旋扭，具體操作步聚如下：
1、測量標準緩沖液溫度，查表確定該溫度下的pH值，將溫度補嘗旋鈕調節至該溫度下；
2、用純水沖洗電極并甩干；
3、將電極浸入緩沖溶液晃動后靜止放置，待讀數穩定后，調節定位旋鈕使儀器顯示該標準溶液的pH值；
4、取出電極沖洗并甩干；
5、測量樣呂溫度，并將pH計溫度補償旋鈕調節至該溫度值；
6、將電極浸入樣品溶液，晃動后靜止放置，顯示穩定后讀數。
對于防水筆式小型pH計的校準，除了設有“定位”和“溫度補償”調節外，還設電極“斜率”調節，它就需要用二種標準緩沖液進行校準。一般先以pH=6.86或pH=7.00進行“定位”校準，然后根據測試溶液的酸堿情況，選用pH=4.00（酸性）或pH=9.18或pH=10.01(堿性)緩沖溶液進行“斜率校正。
