Zeta电位仪整体说是一个负反馈放大输出系统，与被保护物(如埋地管道)构成闭环调节，通过参比电极测量通电点电位，作为取样信号与控制信号进行比较，实现控制并调节极化电流输出，使通电点电位得以保持在设定的控制电位上。基本工作原理是：
 

　　当仪器处于“自动”工作的状态时，给定信号(控制信号)和经阻抗变换器隔离后的参比信号一起送入比较放大器，经高精度、高稳定性的比较放大器进行比较放大，然后输出误差控制信号，将这个信号送入移相触发器，移相触发器再根据该信号的大小，自动调节脉冲的移相时间，通过脉冲变压器输出触发脉冲来调整极化回路中可控硅的导通角，改变输出电压、电流的大小，使得保护电位等于设定的给定电位，进一步实现恒电位保护。
 

　　当仪器工作在恒电位状态而因参比失效或者是其它故障致使仪器不能实现恒电位控制时，经一定时间延迟后，仪器确认采集到的信号实属恒电位失控的误差信号，就将自动转换为恒电流工作状态。恒电流给定信号和经阻抗变换后输出电流取样信号一起送入比较放大器，比较放大器输出误差控制信号通过移相触发器调整导通角的大小使仪器的输出电流恒定在预先设定的电流值上。
 

　　当Zeta电位仪处于“自动”工作的状态时，给定信号(控制信号)和经阻抗变换器隔离后的参比信号一起送入比较放大器，经高精度、高稳定性的比较放大器进行比较放大，然后输出误差控制信号，将这个信号送入移相触发器，移相触发器再根据该信号的大小，自动调节脉冲的移相时间，通过脉冲变压器输出触发脉冲来调整极化回路中可控硅的导通角，改变输出电压、电流的大小，使得保护电位等于设定的给定电位，进一步实现恒电位保护。
 

　　当仪器工作在恒电位状态而因参比失效或者是其它故障致使仪器不能实现恒电位控制时，经一定时间延迟后，仪器确认采集到的信号实属恒电位失控的误差信号，就将自动转换为恒电流工作状态。恒电流给定信号和经阻抗变换后输出电流取样信号一起送入比较放大器，比较放大器输出误差控制信号通过移相触发器调整Zeta电位仪的导通角的大小使仪器的输出电流恒定在预先设定的电流值上。