卡爾·費休水分測定法是一種非水溶液中的氧化還原滴定法，其滴定的基本原理是碘氧化二氧化硫時需要一定量的水參與反應，化學反應方程式如下：
I2+SO2+2H2O→ 2HI+H2SO4 （2-1）
I2+SO2+H2O+3RN+R1OH→ 2RNHI+RNSO4R1 （2-2）
由上式可知在反應過程中，碘和水是1：1的，因此當樣品中的水反應完畢時，該反應即可視為終止，由此只要知道在反應中消耗了多少碘就可以計算出樣品中有多少水份。
卡爾費休容量法中的碘是通過卡爾費休試劑直接加入反應池的，一般是通過高精度的計量泵來精確控制統計加入的試劑消耗量，儀器的準確度取決于終點判斷條件和滴定精度，比如AKF-2010V容量法水份儀的滴定控制精度達到了1ul甚至更低，以此保證儀器的準確度；
而卡爾費休庫侖法，顧名思義，反應中的碘是通過電解滴定劑后產生的，由于在電解過程中，產生的碘的量和消耗掉的電量是成正比的，通過統計出電解電量即可計算出產生的碘，而碘與水的反應則是1：1，進而推導出 10.72mC電量對應了1ug純水，因此庫侖法卡爾費休水分測定儀的準確度取決于儀器終點判斷條件和電解電量的控制和統計精度，比如AKF-3庫侖法卡爾費休水分測定儀具有固定終點和漂移終點等終點判斷方式，水份測量精度達到了0.1ug。
另外，由于以前的材料和加工精度所限容量法卡爾費休水份儀更合適于0.1%以上水含量的樣品檢測，但現在的容量法水份儀已經可以檢測更低的水含量，比如AKF-2010V在一些難溶樣品中甚至能勝任檢測20PPM的水含量；而庫侖法卡爾費休水分測定儀由于電解過程的緩慢測常用于檢測水含量更低（1000PPM)以下的水含量，比如，檢測高含水量的油類樣品則可能由于樣品量過少導致結果失真。