通常采用高纯紫铜棒或铜线圈，纯度一般≥99.7%，表面打磨光滑，以保证良好的电化学性能，作为电化学反应的活性物质。

溶液与晶体：容器内装满饱和硫酸铜溶液，内部还填充有硫酸铜晶体，通过渗透膜维持溶液浓度平衡。在电极反应中，铜离子（Cu²⁺）在铜棒表面得到或失去电子，形成稳定的电极电位。

外壳：多采用陶瓷罐体，也有使用 PVC、PPR、ABS 等材质的，具有良好的耐腐蚀性、密封性和一定的抗压性，能有效保护电极内部的硫酸铜溶液不受外界环境的影响。

填包料：在陶瓷罐周围填充有填包料，如硫酸钠、石膏、膨润土等，或专用参比电极回填料，如石膏粉与膨润土按 1:1 混合，降低土壤与电极间的接触电阻，同时保持电解液的持续渗透。

导线：采用屏蔽双绞线，截面积≥2.5mm²，外层包裹聚乙烯绝缘层，用于将电极与测量回路连接，传输电位信号。

工作原理基于电化学中的能斯特方程，电极电位与溶液中相关离子的活（浓度）有关。当埋地长效硫酸铜参比电极插入土壤中时，其内部饱和硫酸铜溶液中的铜离子（Cu²⁺）与土壤中的离子通过多孔陶瓷发生交换。

铜棒与饱和硫酸铜溶液之间发生氧化还原反应，铜离子（Cu²⁺）在铜棒表面得到电子被还原为铜，或铜失去电子被氧化为铜离子，最终达到动态平衡，形成稳定的电极电位。在 25℃时，饱和硫酸铜参比电极的标准电极电位约为 + 0.316V（相对于标准氢电极，SHE）。

性能特点

电位稳定：采用特殊材料和结构设计，确保了硫酸铜的渗透以及离子交换的稳定进行，从而保证了电位的稳定性。其电位稳定性通常控制在 ±20mV 以内，即使在极化电流小于 5uA 的情况下，电位波动也小于 ±30mV。

寿命长：在适宜的环境条件下，使用寿命可达 5~10 年，甚至更久，满足了阴极保护系统的长期监测需求。

耐腐蚀：陶瓷罐体或其他耐腐蚀材料制成的外壳，具有良好的密封性，能有效保护电极内部的硫酸铜溶液不受外界环境的侵蚀。

测量准确：可将电位误差控制在 ±1mV 内，能为埋地管道、储罐等金属构筑物的阴极保护电位监测提供准确数据。

易于维护：结构设计相对简单，维护较为简便，只需定期检查电极的完好性、电位稳定性以及电解液液位等，必要时补充硫酸铜溶液或更换电极。