溶解在水中的分子态氧称为溶解氧。天然水的溶解氧含量取决于水体与大气中氧的平衡。溶解氧的饱和含量和空气中氧的分压、大气压力、水温有密切关系。清洁地表水溶解氧一般接近饱和。由于藻类的生长,溶解氧可能过饱和。水体受有机和无机还原性物质污染时,溶解氧降低。当大气中的氧来不及补充时,水中溶解氧逐渐降低,以全趋近于零,此时厌氧菌繁殖,水质恶化,导致鱼虾死亡。
废水中溶解氧的含量取决于废水排出前的处理工艺过程,一般含量较低,差异很大。鱼类死亡事故多是由于大量受纳污水,使水体中耗氧性物质增多,溶解氧很低,造成鱼类窒息死亡,因此溶解氧是评价水质的重要指标之一。