廢水中有許多有機物質，含有十幾種、幾十種，甚至上百種有機物質的廢水也是能經常遇到的，如果對廢水中的有機物質一一進行定性定量的分析，既耗時間，又耗藥品。那么能不能只用一個污染指標來表示廢水中所有的有機物質及其它們的數量呢？環境科學工作者經過研究發現，所有的有機物質都有二個共性：一是它們至少都由碳氫組成；二是絕大多數的有機物質能夠化學氧化或被微生物氧化，它們的碳和氫分別與氧形成無毒無害的二氧化碳和水。廢水中的有機物質不論是在化學氧化過程中還是在生物氧化過程中都要消耗氧，廢水中的有機物質愈多，則消耗的氧量也愈多，二者之間是呈正比例關系的。于是環境科學工作者們將廢水用化學藥劑氧化時所消耗的氧量稱為化學需氧量，即COD；而將廢水用微生物氧化所消耗的氧量稱為生物需氧量，即BOD。由于COD和BOD能夠綜合性地反映廢水中所有有機物質的數量，且分析比較簡單，因此被廣泛地應用于廢水分析和環境工程上。
實際上，COD并不是單單表示水中的有機物質的，它還能表示水中具有還原性質的無機物質，如：硫化物、亞鐵離子、亞硫酸鈉，甚至氯根離子等。譬如講，如果鐵炭池出水中的亞鐵離子在中和池中沒能被去除掉的話，則生化處理出水中由于有亞鐵離子的存在，出水COD可能會超標。