空氣中的氧溶解在水中成為溶解氧。水中的溶解氧的含量與空氣中氧的分壓、水的溫度都有密切關系。在自然情況下，空氣中的含氧量變動不大，故水溫是主要的因素，水溫愈低，水中溶解氧的含量愈高。




溶解氧是指溶解在水里氧的量，通常記作DO，用每升水里氧氣的毫克數表示。水中溶解氧的多少是衡量水體自凈能力的一個指標。它跟空氣里氧的分壓、大氣壓、水溫和水質有密切的關系。在20℃、100kPa下，純水里大約溶解氧9mg／L。有些有機化合物在喜氧菌作用下發生生物降解，要消耗水里的溶解氧。如果有機物以碳來計算，根據C+O2=CO2可知，每12g碳要消耗32g氧氣。當水中的溶解氧值降到5mg／L時，一些魚類的呼吸就發生困難。水里的溶解氧由于空氣里氧氣的溶入及綠色水生植物的光合作用會不斷得到補充。但當水體受到有機物污染，耗氧嚴重，溶解氧得不到及時補充，水體中的厭氧菌就會很快繁殖，有機物因腐敗而使水體變黑、發臭。

溶解氧值是研究水自凈能力的一種依據。水里的溶解氧被消耗，要恢復到初始狀態，所需時間短，說明該水體的自凈能力強，或者說水體污染不嚴重。否則說明水體污染嚴重，自凈能力弱，甚至失去自凈能力。
水溶解氧O2中溶解氧主要來源于兩方面：一方面是在水體中溶解氧檢測儀（DO）小于其溶解度時，大氣中的氧溶入水體。在水體和大氣之間的界面上經常進行氣體交換，水體將二氧化碳排入大氣，大氣中的氧溶入水體。這與生物的呼吸作用十分相似，是水體中氧的主要來源。另一方面是水生植物通過光合作用向水中放出的氧。但是由于水體中經常發生氧化作用，從而消耗水中的氧，特別是有機質的降解，對氧的消耗量很大，因此，水體中不斷進行著脫氧（溶解氧減少）和復氧（溶解氧增加）的過程。在自然條件下，水在流動時，復氧過程比較迅速，較錳易補充水中氧的消耗，使水體中溶解氧保持一定的水平，反之，在靜水條件下，復氧過程緩慢，水中含氧得不到及時補充，處于嫌氣狀態。當工業廢水和生活污水攜帶大量有機物質進入水體時，水體脫氧嚴重，這時即使在流動的河水中，由于復氧過程彌補不了這樣大幅度的脫氧，也會出現溶解氧迅速下降，造成魚類和需氧生物死亡及水質惡化。
溶氧是一個物理過程。
在水中溶解度很小。