Mit einem Refraktometer wird unmittelbar und ohne Wartezeit der spezifische Wassergehalt im Honig bestimmt. Die Bestimmung kann direkt vor Ort stattfinden und funktioniert aufgrund der Konzentrationsmessung von zuckerhaltigen Lösungen. Die Analyse kann mit chemischen und technischen Flüssigkeiten erfolgen, ist aber nicht für chemisch aggressive Lösungen geeignet. Die Messung findet auf Basis einer festgelegten Temperatur, zumeist 20° Celsius, statt, obgleich auch Geräte mit Temperaturkompensation existieren. Die Geräte haben in der Regel einen vordefinierten Messbereich, in dem der Wassergehalt bestimmt werden kann, liegt dieser Außerhalb des Messbereichs ist eine genaue Bestimmung des Wasseranteils nicht möglich. Für die Messung besteht eine direkte Beziehung zwischen Wassergehalt und Brechzahl der Flüssigkeit gegen eine Lichtquelle, anhand diese das Licht in einem Prisma bricht.
Für die Messung wird eine Probe in flüssiger Form auf die Beleuchtungsplatte gegeben. Es ist darauf zu achten, dass der Honig nicht kristallisiert und fest ist, andernfalls muss dieser vorher durch erwärmen verflüssigt werden. Der Honig wird auf die horizontal gehaltene Meßfläche aus Glas aufgetragen, sodass diese vollständig mit einer dünnen Schicht bedeckt ist. Anschließend wird die Beleuchtungsplatte zugeklappt, dass sich die Probe Honig zwischen Glasfläche und der Beleuchtungsplatte befindet. Nun muss das Gerät in eine gute Lichtquelle gehalten werden und es ist mit einem Auge durch das Okular zu schauen. Die Lichtquelle sollte mindestens die Starke von Tageslicht aufweisen. Durch Drehen des Okulars kann die Sicht scharf gestellt werden, sodass die Skala deutlich zu erkennen ist. Anhand der Bruchlinie eines hell und dunklen Bereiches bzw. dessen unmittelbaren Schnittpunktes beider Bereiche kann auf der Skala der Wassergehalt abgelesen werden. Die Probereste sind nach der Messung zu entfernen und das Gerät zu säubern.
Die Bestimmung des Wassergehalts erfolgt anhand der von Chataway erstellten Brechzahltabelle, welche durch Wedmore überarbeitet wurde und heute als internationaler Standard gilt. Nach den Maßgaben des Deutschen Imkerbund ist die Ablesung des Wassergehalts nach der Saccharose-Skala vorgeschrieben, die Methodik ist in der DIN 10752 festgelegt. Für Honig gilt ein maximaler Wassergehalt von 18%, in dem speziellen Sortenhonig der Heide sind es maximal 21,4%. Zur Gewährleistung der Qualität sollten aber geringe Werte angestrebt werden. Bereits bei Werten von 17,8% ist die Mischung mit wasserarmen Honig empfohlen, welcher vorzugweise aus der eigenen Imkerei stammen sollte, empfohlen. Zur Sicherung einer richtigen Messung sind die Eichdaten des Gerätes zu beachten, sowie die Eichintervalle und Nachjustierungen durch einen Fachbetrieb einzuhalten und durchzuführen.