一种水下分层溶解氧测定仪，包括壳体、检测探头、检测电路板、密封接口，所述检测探头、检测电路板、密封接口分别设置在所述壳体内的上部、中部、下部并相互连接；所述检测探头包括传感器膜、LED激发光源、滤光片、光学窗口、光电接收管。本实用新型所述的水下分层溶解氧测定仪，基于荧光猝灭原理，具有体积小、在测量过程中不会消耗水体中的溶解氧、无需考虑水体的流动速度和搅拌速度、响应时间更快、不受外界磁场、化学环境影响的优点，克服了传统测量方法的缺陷，并且可以远程实时在线测量，通过测试同一水域不同水位的溶解氧含量，结合淤泥深度、电导率数据，就可以预测水体黑臭，检测速度快和检测精度高，应用前景广阔。