余氯传感器属于化学传感器中恒电位电解式气体传感器，其传感器结构一般有两电极体系和三电极体系。
两电极体系：此余氯传感器具有结构简单和制作成本低廉 等优点，然而，随着余氯浓度的增加和检测时间的延长，持续的氧化还原反应， 电极表面次氯酸浓度不断降低，反应生成物越来越多，工作电极的电位无法维持恒定，从而导致输出信号的不稳定，最终影响测量精度，因此需要频繁校正。
三电极体系： 为了克服工作电极与对电极在持续检测中电极电位无法维持恒定而导致测量误差增大的负面作用，在电极体系中增加了参比电极，构成了余氯传感器的三电极体系。随着工作电极和参比电极之间的电位变化，利用参比电极电位和电压控制电路不断调节施加于两者之间的电压，维持了工作电极和参比电极的电位差恒定，具有测量精度高、工作寿命长和无需频繁校正等优点。