Le lysimètre à double chambre est recommandé pour l'échantillonnage de matériaux non saturés ou saturés à des profondeurs supérieures à 10 pieds (3 m).

Pendant l'échantillonnage, le vide est appliqué à la ligne de vide/pression, tout en gardant la ligne de retour du fluide fermée. Pour un sol humide, le vide optimal est d'environ 300 mbar. Le vide peut être fourni par la pompe à vide alimentée par une batterie (G-144-SW-073). Le vide partiel dans le lysimètre aspire l'eau interstitielle dans la chambre inférieure du lysimètre à travers ses parois poreuses en acier inoxydable. De là, elle est aspirée dans la chambre supérieure où elle est stockée. Le fluide est ramené à la surface en appliquant une pression positive à la ligne de vide/pression et en ouvrant la ligne de retour du fluide, ce qui force le fluide à remonter à la surface et à se déverser dans une bouteille de collecte. Un clapet anti-retour en acier inoxydable empêche le reflux du liquide de la chambre supérieure dans la chambre inférieure et dans le sol autour du lysimètre. La durée de l'échantillonnage dépend de la quantité d'échantillon nécessaire, du type de sol et de la teneur en eau du sol. Les durées d'échantillonnage peuvent varier de moins d'une heure dans un sol humide à plus d'un jour dans un sol plus sec.