其工作原理如下：近紅外在線水分儀使用安裝在轉輪上的高精密紅外濾光片，進口電機，允許參照光和測量光交替地通過濾光片。被保留的光束會聚焦在受測試的樣品上。首先是參照光被投影在樣品上，然后是測量光被投影在樣品上。這兩個具有時序的光能脈沖會被反射回到一個探測器，依次轉換成兩個電信號。這兩個信號結合形成一個比例，因為這個比例和物質水分含量相關，就可以測量出水分。光源發射的紅外光穿過分光盤上的濾光片，經反射鏡射向被測物料；分光盤上的不同濾光片只允許某一波長的紅外光透過，分光盤在馬達的驅動下高速旋轉，使測量波長及參比波長的紅外光交替射向被測物料；這些紅外光有部分被物料吸收，部分反射到凹面聚光鏡，被光電傳感器接收并轉換為電信號，由后續電路處理以計算出物料的水份