电化学分析仪的核心工作原理是基于反馈控制电路，在三电极体系中精确控制工作电极与参比电极之间的电位差（或控制流过电极的电流），并同步高精度地测量相应的响应电流（或电位变化）。具体过程如下：
　　1.信号设定与比较
　　仪器内部的数模转换器（DAC）将用户设定的目标电位（或电流）信号输出，并与通过高输入阻抗放大器实时监测到的工作电极与参比电极之间的实际电位进行对比。
　　2.误差放大与反馈调节
　　比较产生的误差信号被送入运算放大器（恒电位仪/恒电流仪核心）。放大器立即调整输出至对电极（辅助电极）的电压或电流，以驱动电解池，迫使工作电极的实际电位迅速趋同于设定值（或将电流锁定在设定值）。
　　3.电流/电位测量
　　在维持电位（或电流）恒定的过程中，流经工作电极的微小电流（或对电极的电位变化）通过精密的电流-电压转换器（I/V Converter）和模数转换器（ADC）被实时采集。
　　4.数据关联
　　仪器将控制的激励信号（电位/电流波形）与测量的响应信号（电流/电位随时间的变化）进行同步记录和处理，从而反映出电极界面的电化学反应动力学、热力学及阻抗特性。
　　简而言之，就是利用负反馈机制强行“锁定”电极电位或电流，同时“读取”系统为了维持这种状态所表现出的电学响应。