溶解在水中的氧气称为溶解氧，溶解氧以分子状态存在于水中。水中的溶解氧是水质的重要指标之一，也是水净化的重要因素之一。高溶解氧有利于降解水中的各种污染物，使水更快地净化；相反，水中的溶解氧较低，污染物降解缓慢。
水中溶解氧的含量与大气压、水温和盐含量有关。未受污染的水中的溶解氧是饱和的。清洁地表水中的溶解氧接近饱和。当大量藻类繁殖时，溶解氧可能过饱和。适量的氧气是鱼类和好氧细菌生存和繁殖的基本条件。水中溶解氧过饱和，溶解氧少，对水生动物（主要是鱼类）有害，导致大量鱼类死亡。在大气压中，温度为0℃当溶解氧在淡水中饱和时，含量为10mg/L。溶解氧低于4mg/L鱼类很难生存。
