总有机碳（Total Organic Carbon，TOC）是水中有机物所含碳的总量，所以能完全反映有机物对水体的污染程度。化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）是间接测定水中有机物的方法，一切有机物都是以有机碳组成，水中有机物在氧化时释放出的碳与氧结合生成CO2，测定生成的CO2是直接测定有机物的方法，因此总有机碳TOC是直接测量水中有机污染物较好的方法。

水中总有机碳TOC的监测都使用仪器法进行测定。如采用直接燃烧氧化-非分散红外法和K2S2O8氧化-非分散红外法的总有机碳监测仪等。自1962年开发了有机物燃烧氧化分解后用非分散红外气体分析仪连续测定方法以来，总有机碳TOC分析仪得到飞跃发展，它能在高温催化氧化的状态下或K2S2O8存在的条件下氧化分解所有有机物。

高温催化氧化方法的氧化温度一般在980℃。这一方法已列入许多国家的标准方法中，如美国在1967年就在ASTM试验法（美国材料试验协会）D-2579中法定采用，美国EPA9096方法规定用燃烧—非分散红外法（NDIR）测定水中总有机碳TOC，现在美国测定水中有机物综合指标的测定仪器主要以TOC为主；日本是在1970年开始讨论TOC方法，1971年新修改的JIS方法中就作为参考方法列入JIS K0101中；我国也在1991年正式将本方法作为地表水和饮用水中TOC 测定的国标方法。

总有机碳TOC的测定方法中的氧化方式有燃烧氧化法和湿式氧化法，产生的CO2气体检测方法有NDIR、电导法和FID 法等。由于燃烧—非分散红外法不适用测定含高盐量的海水、测定方法灵敏度较低和仪器较昂贵，所以湿式氧化法测定总有机碳成为基体复杂水样中TOC的有效测定方法，如过硫酸钾紫外氧化- 非分散红外法、二氧化钛- 电导率法等。

更具体来说，测定总有机碳TOC 时使用的氧化有机污染物的方法有三种，即：加热氧化、紫外照射-过硫酸盐氧化和OH自由基氧化。实验室用总有机碳TOC测定仪和自动在线TOC监测仪都有使用这三种氧化方法的仪器，虽然三种氧化方法的仪器设计、类型及氧化特性等不同，但必须能使待测水样中的有机污染物全部转变成CO2，通过测量生成的CO2量计算水样中的总有机碳TOC浓度。