Les bouteilles Niskin sont non-métalliques et possèdent un ressort en Latex au milieu de la bouteille, qui ferme les bouchons de fond pour prélever l’échantillon. Aucune pièce métallique n’est en contact avec l’échantillon. Les bouteilles sont descendues verticalement dans l’eau en étant ouvertes à chaque extrémité, les impuretés éventuelles sont nettoyées pendant la descente.
Une fois la bouteille récupérée, l’échantillon peut être vidé via un robinet en bas et une prise d’air en haut évite la création d’un vacuum à l’intérieur. (La prise d’air agit également comme une soupape de sécurité s’il y un excès de pression dans la bouteille.) L’intérieur des bouteilles peut être recouvert en Téflon pour les études où le contact avec le PVC peut poser un problème, et le ressort peut également être remplacé par un ressort en Inox ou Inox recouvert de Téflon. D’autres options sont disponibles pour les joints, le robinet et la prise d’air.