隨著政府和公眾對水環境保護和飲用水安全的高度重視，以及政府逐年增加的巨額環保資金，特別是在具有中國特色的“自動監測為主，手動監測為輔的監測模式”的環境監測技術路線的框架下，中國已經逐漸發展成為了在線水質分析儀器全球最大的地表水水質自動監測和廢水污染源排放自動監測領域的單一市場。國環境保護部門于2001年6月4號發布并同日實施了HBC 6-2001《環保產品認定技術要求 化學需氧量(CODCr)水質在線自動監測儀》行業標準，這是中國第一部用于廢水污染源排放自動監測的在線水質分析儀器標準，在接下來的幾年中，各個相關政府部門還陸續發布了多部在線水質分析儀器的國家和行業標準。標準的發布實施，加上在線水質分析儀器在實際水質監測中的成功應用，有力地推動了中國水質在線分析儀器市場的發展和技術的進步。
隨著現代科學技術的發展，特別是分析化學、材料科學、電子科學以及包括計算機技術和通訊技術、自動控制技術在內的系統工程成套自動化技術的發展， 再加上水質科學自身的發展與進步，從以下介紹的多個維度共同推動了在線水質分析儀器技術的發展。首先，在測量原理方面，除了傳統的電化學、光學、光電比色法原理，激光誘導擊穿光譜、混合多光譜分析、X射線熒光分析、三維熒光光譜、生物技術等各種新的測量原理被應用到了在線水質分析儀器;同時，流動注射分析技術的發展和應用，使得儀器分析時間大大縮短，增強了在線分析技術實時性的優點。
光學分析法(optical analysis)，是以物質發射或吸收電磁輻射以及物質與電磁輻射相互作用(發光、吸收、散射、光電子發射等)來對待測樣品進行分析的方法。可以分為光譜法和非光譜法兩大類。非光譜分析法，是基于物質引起輻射的方向或物理性質的改變，檢測被測物質的某種物理光學性質，進行定量、定性分析的方法，非光譜分析法不考慮物質內部能量的變化，包括了折射法、散射光法等。光譜分析法，是以光輻射能與物質組成和結構之間的內在聯系或者以光譜或波譜的測量為基礎，利用物質的光譜特征，進行定性、定量及結構分析的方法。按物質能級躍遷的方式，光譜分析法又分為三種基本類型：發光光譜法(包括分子熒光分析法、X射線熒光分析法等)、吸收光譜法(包括紫外可見分光光度法、紅外分光光度法等)以及散射光譜法(如最近比較熱門的拉曼散射光譜法)。