在自然界的循環中，水中的還原性物質，特別是有機化合物在生物氧化降解過程中消耗溶解氧而造成水體氧的缺損，溶解氧的缺損會破壞環境和生物群落的生態平衡，引起水質惡化，甚至發生溶解氧消耗殆盡，厭氧菌滋生，造成水體變黑發臭。這就需要針對水中的有機物進行檢測。

       由于有機化合物有數百萬種，難以分別定性定量檢測。在實踐的基礎上，環境分析學家尋求到另一種途徑，確定一種綜合指標，利用有機化合物的還原物質，將消耗的量作為一項新的指標，這樣化學需氧量和生化需氧量就因運而生了。由于生物氧化是一個緩慢的過程，一個月的時間也只能氧化到70%作用，這對污染治理的實際操作就顯得滯后，分析化學家們將生物氧化的碳化部分定為五日生化需氧量，雖然在某種程度上縮短了時間，但仍顯得漫長。在這種情況下就出現了化學需氧量。

       化學需氧量是指水體中易被強氧化劑(一般采用重鉻酸鉀)氧化的還原性物質所消耗的氧化劑的量，結果折成氧的量(以mg/L計)。它是表征水體中還原性物質的綜合指標。除特殊水樣外，還原性物質主要是有機化合物，組成有機化合物的碳，氮，硫，磷等元素往往處于較低價的氧化價態。水中COD是目前水質檢測的基本指標。任何需要往外排放污水的行業，都需要檢測水中COD的含量，符合標準才可以排放，不符合標準則需要進行治理后才可以排放。

       COD的定量方法因氧化劑的種類和濃度、氧化酸度、反應溫度、時間及催化劑的有無等條件的不同而出現不同的結果。另一方面，在同樣條件下也會因水體中還原性物質的種類與濃度不同而呈現不同的氧化程度。化學需氧量是一個條件性指標，必須嚴格按操作步驟進行。對于COD來說，它并不是單一含義的指標，隨著測定方法的不同，測定值也不同，它是水體中受還原性物質污染的綜合性指標，主要是水體受有機物污染的綜合性指標。