optoda czuła na kationy zawiera kationowy wymieniacz jonowy, a czuła na aniony ma wymieniacz anionowy chromojonofor, który pełni rolę przetwornika optycznego; w przypadku oznaczania jonów wodorowych jest jonoforem inertna, matryca polimerowa plastyfikator, czyli lipofilowa substancja zmniejszająca oddziaływania między cząsteczkami i zwiększająca ruchliwość łańcucha polimerowego. W warstwie receptorowej sensora wiązanie analitu z jonoforem wymusza uwolnienie kationu z przetwornika optycznego. Kluczowe jest tutaj odpowiednie dopasowanie stałej kompleksowania jonoforu ze stałą protonowania chromojonoforu – stała wiązania analit-jonofor musi być większa niż stała protonowania przetwornika optycznego.
Wybór chromojonoforu jest zależny od kilku czynników. Ważne jest, aby chromojonofor był kompatybilny z zastosowanym trybem detekcji. Istotne są: fotostabilność, wartość stałej dysocjacji kwasowej (pKa), wydajność kwantowa emisji fluorescencji, zakres emisji i wzbudzenia oraz lipofilowość.