卡爾費休試劑的基本組成是碘、二氧化硫、醇類和有機堿。卡爾費休試劑能與試樣中的水分進行定量反應，碘氧化二氧化硫成為三氧化硫必須有定量的水參加，用有機堿中和反應生成的酸，利用含羥基的醇類，使其生成穩定的產物，從而使反應完全。容量法卡爾費休試劑中，二氧化硫、有機堿和醇類物質都是過量的品中的水分與所消耗試劑中碘分子的摩爾數成正比，即1mol水消耗1mol碘分子。用已知滴定度的卡爾費休試劑測定待測樣品，由消耗的試劑體積，即可測出樣品中的含水量。滴定度是指每1ml氏試劑相當于水的量。每次滴定試樣前先對卡氏試劑用純水或酒石酸鈉進行標定。卡氏試劑中含有碘分子而呈深褐色，當含有水的試劑或樣品加入后，由于化學反應，生成甲基硫酸化合物，而使溶液變成黃色，由此可用目測法判定終點，即由淺黃色變成橙色。但是目測法誤差較大而且在測定有顏色的物質時會遇到麻煩。國家標準大都規定用“永停法”來確定終點。其原理為，在浸入溶液中的兩間加電壓，若溶液中有水存在，陰化，兩之間無電流通過。滴定終點時，溶液中同時有碘及碘化物存在，陰去化，溶液導電，電流突然增加大值并穩定30秒以上，此時即為終點。
　　卡氏試劑專用溶液和傳統的底液相比，反應速度更快，終點更加敏銳。接近終點時，溶液的顏色由無色淺黃色，電流就可產生突變。些特殊的溶液，用來測定特定樣品，以確保被測樣品在測定過程中介質均、數據重現性好、準確度高。某些物質用常規的溶劑測定時，往往得不到準確的結果，如測定檸檬酸、環氧氯丙烷、醛酮類物質，這時，用相應的卡氏專用試劑可得到佳的效果。