许多人认为地下水位以下不存在溶解氧，但这是一个错误的假设。在水从表面向下渗透之前，水与大气接触，氧气溶解。只要有很少或没有可氧化物质，溶解氧就可以存在于含水层的很深处。2
在进行地下水调查时，溶解氧是一个有用的测量参数。DO 可以帮助确定吹扫过程中何时达到稳定条件，并可用于评估油井建设。
测量溶解氧还有助于确保在收集样品进行金属和挥发性有机化合物分析时遵循正确的地下水采样程序。任何人工曝气都会影响这些化合物的实验室分析。3
DO 在地下发生的化学反应中发挥着重要作用。它调节微量金属的价态并限制微生物对溶解的有机化合物（例如油）的代谢。4
微生物可以降解渗入含水层的石油。与其他生物体一样，微生物需要呼吸（即呼吸）。呼吸需要电子受体，并且由于氧气是的电子受体，因此在存在污染的地方溶解氧很快就会耗尽。因此，溶解氧只能在受污染的地下水羽流之外找到。5
溶解氧是微生物在地下有机污染物生物降解过程中使用的电子受体。一旦耗尽，厌氧微生物就会使用其他电子受体
一旦溶解氧耗尽，就使用其他电子受体。氧气消耗完后，硝酸盐会被耗尽，因此硝酸盐只能在距离羽流相对较远的地方被发现，就像溶解氧一样。最后使用的电子受体是二氧化碳(CO 2 )。利用CO 2的过程称为产甲烷作用；这将发生在最靠近污染源的地方。5
其他环境可能由于微生物活动而变得缺氧，例如受深水地平线漏油污染的开放水域2010年。
