Ammonium en nitraat worden gemeten via ion-selectieve elektroden. Een membraan bevat ionoforen, die de selectieve migratie van de ionen vergemakkelijken. Deze migratie veroorzaakt een verandering in lading en zo een potentiaalverschil gemeten tegenover een referentie-elektrode. Het potentiaalverschil wordt via de wet van Nernst omgezet in een ammonium- of nitraatconcentratie.

Deze meettechniek is driftgevoelig, waardoor de meting van de ene dag op de andere een foutieve waarde kan geven. Daarom moet de sensor wekelijks en minstens maandelijks worden onderhouden. Daarnaast moet het zoutgehalte in het medium stabiel blijven en niet te hoog oplopen. Er treden potentieel interferenties op met kalium- of chloride ionen, respectievelijk bij een ammonium- en nitraatmeting. Een compensatie is mogelijk tot 1 g K⁺ of Cl^–/L. De meettechniek is niet in elke situatie toepasbaar en wordt voornamelijk voor trending gebruikt.

Ammonium wordt ook gemeten via colorimetrie en potentiometrie met glasselectieve elektroden, terwijl nitraat ook gemeten kan worden via UV-absorptie.

Een online meting van ammonium en nitraat wordt gebruikt bij stikstofverwijderingscontrole en nutriëntendoseringscontrole.