发热量的测定的基本原理很简单，首先把氧弹放在一个盛有足够浸没氧弹的水容器（通常称水筒或内筒）中，再使一定量的试样在充氧的弹筒中完全燃烧，有燃烧后水温的升高计算试样的发热量。单实际情况并不如此简单。第一，试样燃烧放出的热量不仅被水吸收，氧弹本身、水筒以及插在水中供搅拌用的搅拌器和供测温用的温度计都吸收一定的热量，显然试样放出的热量应等于氧弹、水筒以及其中的水搅拌器和温度计所吸收的热量的总和。第二盛氧弹的水筒，或者更确切的说量热系统，不是与外界隔绝的，因而他又可能与周围环境发生热交换（散热或吸热）。为了获得可靠的测定结果，对此也要给与考虑。

对第一个问题的解决，通常都是采用已知发热量的基准物，来标定量热系统温度每升高1℃所需要的热量。这个热量通常称为仪器的热容量或水当量。

对第二个问题的解决，则是把盛氧弹的水筒放在一个双臂水套中（习惯上称外筒），通过控制水套的温度来消除量热系统与周围环境的热交换，或者经过计算对热交换所引起的误差进行校正。根据水套温度的不同控制方式，形成了目前通用的热量计有绝热式热量计和恒温式热量计两种。

绝热式热量计是以适当方式使外筒温度保持恒定不变，以便可以应用较简便的计算公式来矫正热交换的影响。保持外筒恒温的方法有两种：一是采用大容量的外筒并加绝热层，少受室温变化的影响;二是自动控温。为了区分这两种类型的仪器，前者又称为静态式，后者成为自动恒温式。近年来发展起来的一种新型量热仪，是由德国推出的双杆是自动量热仪。他没有内筒水和外筒水，氧弹为特制双层，内部嵌有温度传感器，根据点燃试样后氧弹本身温度的升高来计算式样的发热量。这种热量计原则上也属于恒温式，氧弹与环境（仪器外套）之间的热交换通过计算来校正。这种热量计通过合理的设计和复杂的计算，也能给出与上述两种通用型热量计相近的精准度和准确度。当然，这要求发热量测定条件与热容量标定条件有更多地相似性，特别是要求产生的温升应大体相近；同事也要求更频繁的标定仪器的热容量。