近來，世界衛生組織(WHO)也在其發布的《再生水飲用回用：安全飲用水生產指南》中指出需要在再生水飲用回用系統全流程的關鍵控制點實施運行監測，并建議盡量采用在線監測儀器進行數據實時監測和記錄。在技術進步和法規的推動下，越來越多的在線水質分析儀器被應用到環境監測、廢水排放監測，以及各種水處理工藝的過程控制系統中了。在中國，伴隨著改革開放40年經濟高速發展的城鎮化與工業化進程，無論是在城鎮化過程中大量的自來水水廠和污水處理廠建設，還是工業化進程中各種火力發電廠、石油化工廠、大型冶金企業、食品釀造廠等高耗水工業企業的興建，都給予了在線水質分析儀器巨大的市場空間，在此基礎上，中國的在線水質分析儀器行業獲得了空前的成長機會，中國的在線水質分析儀器技術有了顯著的發展和長足的進步，在線水質分析儀器的可靠性得到了市場和權威機構的廣泛認可。
一直以來，在線水質分析儀器技術都是沿著在線分析儀器研發制造技術和在線水質分析儀器應用技術兩個方面同時發展的。根據ISO標準的定義，有兩種形式的在線水質分析儀器：在線分析傳感器和比較復雜的自動化分析設備或者裝置。第一代的在線水質分析儀器常常是以在線分析傳感器+顯示控制器的形式出現的，儀器通常結構都比較簡單，通過傳感器直接和被測水樣接觸獲得水質指標的數據。最初可以測量的水質指標，主要是一些簡單的物理指標和成分指標，如水溫、電導率、PH、ORP、溶解氧等;接著是濁度、懸浮物濃度等光學原理的傳感器;隨著電化學分析技術的發展，氟離子、銨離子、硝酸鹽等多種離子選擇電極法原理的在線水質分析傳感器也開始進入市場。由于傳感器和水樣直接接觸，無法像實驗室人工分析時進行樣品預處理及去除樣品中干擾物質，在面對水質復雜的水樣(高溫、高壓、含油、硫化物、重金屬、懸浮物、高鹽度、腐蝕性氣體等各種雜質)時的適用性受到很大局限，最初的測量對象主要是地表水、飲用水、市政污水以及工業純水等水質情況較為簡單的水體。
第三，隨著材料科學的發展，在線水質分析儀器傳感器的環境適應性也得到了很大提高，表現為：高溫材料的采用，使得傳感器的最高工作溫度范圍不斷提高;傳感器材質采用惰性的材料，可以耐受水中硫化氫、硫化物、高鹽、重金屬、油污染的探頭，可以耐受高強度核輻射的溶解氧和溶解氫探頭應用于核電廠;采用鈦合金材料，可長時間應用于海洋監測的傳感器等等。
